Lotlegierung

Eine Lotlegierung ist eine Metalllegierung mit einem vergleichsweise niedrigen Schmelzpunkt, die zum Löten verwendet wird. Beim Löten schmilzt die Lotlegierung an den Verbindungsflächen, benetzt diese Oberflächen und erstarrt anschließend, wodurch eine festere Verbindung entsteht. Typische Eigenschaften sind gute Benetzung, ausreichende Fließfähigkeit und eine für Mikroelektronik oder Feinmontage geeignete Festigkeit bei moderaten Temperaturen.

Gängige Sorten werden in bleihaltige und bleifreie Systeme unterteilt. Bleihaltige Lote, wie Sn63Pb37 oder Sn60Pb40, schmelzen bei etwa 183°C (eutektisch) und zeichnen sich durch gute Zähigkeit und einfache Verarbeitung aus. Bleifreie Lote basieren häufig auf Tin-Silber-Kupfer (Sn-Ag-Cu, SAC). SAC305 (Sn96,5Ag3,0Cu0,5) etwa schmilzt um 217–221°C und bietet eine höhere Festigkeit sowie bessere Alterungsbeständigkeit, geht aber mit höheren Verarbeitungs- und Temperaturanforderungen einher. Weitere bleifreie Systeme umfassen Sn-Cu, Sn-Zn und Sn-Bi. Eutektische oder near-eutektische Mischungen ermöglichen ein scharfes Schmelzverhalten, was die Reflow-Prozesse erleichtert.

Verarbeitungstechnisch werden Lote mit Flussmitteln eingesetzt, Oxide entfernt und Bauteile durch Reflow- oder manuelles Löten verbunden. Die Wahl der Legierung beeinflusst Fließverhalten, Benetzung, Festigkeit und Langzeitstabilität der Verbindung. Umwelt- und gesundheitliche Aspekte nehmen durch RoHS-Restriktionen zu: Bleidichte Lote sind in vielen Regionen eingeschränkt, was den Umstieg auf bleifreie Systeme vorangetrieben hat. Bleifreie Lote können Sn-Whisker-Probleme verursachen und fordern angepasste Prozesskontrollen. Internationale Normen wie IPC-J-STD-001 und IPC-A-610 begleiten Herstellung und Qualitätsprüfung.