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Hohlräume, Poren

Charakteristik

Beim Flussmittel-gebundenen Lötprozess ist wegen der unvermeidbaren Lösemittelanteile in Flussmittel und Lotpaste die Bildung von Dämpfen unvermeidbar; wesentlich für die Vermeidung oder Reduktion ist die Gestaltung der Lötverbindung bzw. das Entweichen der Dämpfe.

Allgemein

Beschreibung:
Poren oder Hohlräume in Lötstellen (Lunker) treten bei diesem Beispiel u.a. durch Ausgasungen aus dem organischen Basismaterial auf. Auch Verunreinigungen an den Anschlussbeinen begünstigen diesen Effekt. Eine einheitliche Bewertungsgrundlage über Anzahl und Größe der Einschlüsse ist noch nicht erfolgt. Jedoch begünstigen in einer Kette hintereinander liegende Poren die Rissempfindlichkeit und damit die mechanische Belastbarkeit der Lötstellen. Gleiches gilt für sehr große Lunker. Da diese Einschlüsse von außen nicht sichtbar sind, ist eine Inspektion nicht möglich (außer Röntgeninspektion). Diese Lötstelle sollte nachgearbeitet werden.

Ursachen/Abhilfe:
  • Feuchtigkeit im Basismaterial
  • organische Verunreinigungen auf dem Basismaterial und Bauelementen
  • überlagerte Bauelemente / Lagerung

Bildquelle: Schliffbild
Hohlräume in einer Lötstelle

Beschreibung:
Gleicher Zusammenhang wie oben dargestellt. Diese Lötstelle weist ebenfalls nicht eine annehmbare Lötstellenqualität auf.

Ursachen/Abhilfe:
  • Feuchtigkeit im Basismaterial
  • organische Verunreinigungen auf dem Basismaterial und Bauelementen
  • überlagerte Bauelemente / Lagerung

Bildquelle: Schliffbild
Hohlräume in einer Lötstelle

Poren bei BGAs

Beschreibung:
Diese Erscheinung ist auch bei technologisch aktuellen Bauelementen feststellbar (BGA). Hier gilt selbstverständlich die gleiche Bewertungsweise wie oben beschrieben. Die Nachweiswahrscheinlichkeit ist bei diesen Bauelementen nur wesentlich höher, da sehr oft Röntgeninspektionssysteme für die von außen nicht sichtbaren Lötstellen eingesetzt werden. Die Größe der Poren ist hier ebenfalls nicht mehr akzeptabel.

Ursachen/Abhilfe:
  • Feuchtigkeit im Basismaterial
  • organische Verunreinigungen auf dem Basismaterial und Bauelementen
  • überlagerte Bauelemente / Lagerung
  • Lotpaste mangelhaft oder nicht dem Zweck angepasst
  • Zeit zwischen Lotpastenauftrag und Löten zu lang (Lotpaste ist hygroskopisch)

Bildquelle: Schliffbild
Poren in BGA Lotballs

Beschreibung:
Wie oben. Poren nehmen über 50% der Lötstellenhöhe ein. Nicht annehmbares Lötergebnis.

Ursachen/Abhilfe:
  • Feuchtigkeit im Basismaterial
  • organische Verunreinigungen auf dem Basismaterial und Bauelementen
  • überlagerte Bauelemente / Lagerung
  • Lotpaste mangelhaft oder nicht dem Zweck angepasst
  • Zeit zwischen Lotpastenauftrag und Löten zu lang (Lotpaste ist hygroskopisch)

Bildquelle: Schliffbild
Poren in BGA Lotballs
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