Reflowlöten / Dampfphase
Reflowlöten ist das dominierende Massenlötverfahren der Elektronikfertigung. Die zuvor gedruckte oder dosierte Lötpaste wird in heißer Luft oder in heißer Stickstoffatmosphäre aufgeschmolzen, wodurch die Bauteile stoffschlüssig und leitfähig mit der Leiterplatte verbunden werden. Das Dampfphasenlöten ist die Variante für wärmeempfindliche Baugruppen: Statt Konvektionswärme nutzt es die Kondensationswärme einer inerten Flüssigkeit. Für beide Verfahren entscheidet die Lötpaste über das Ergebnis – über Benetzung, Lunkerbildung und Langzeitzuverlässigkeit.
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215°CSiedepunkt Fluorinert FC-70
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139°Cniedrigster Schmelzpunkt (Sn-58Bi)
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L0–M1Flussmittelklassen nach IPC J-STD-004
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13Legierungen im Reflow-Programm
Reflowlöten und Dampfphasenlöten
Beim konventionellen Reflowlöten wird die Lötpaste in heißer Luft oder in heißer N₂-Atmosphäre aufgeschmolzen. Beim Dampfphasenlöten (VPS) dient der Dampf inerter Fluoridflüssigkeiten als Wärmeträger – vorwiegend Fluorinert FC-70 von 3M mit einem Siedepunkt von 215 °C.
Konvektions-Reflow
Die Lötpaste wird in heißer Luft oder heißer Stickstoffatmosphäre aufgeschmolzen. Das dominierende Massenlötverfahren.
Kennzeichen
- bewährt und weit verbreitet
- Löten unter Stickstoff möglich
- Lunker lassen sich per Vakuumschritt abführen
Dampfphase (VPS)
Der Dampf einer inerten Fluoridflüssigkeit dient als Wärmeträger. Genutzt wird die beim Übergang von der Dampf- in die flüssige Phase freigesetzte Kondensationswärme – die Wärmeübertragung ist damit schneller als beim Konvektions-Reflow-Löten.
Kennzeichen
- homogene Temperatur, keine Hitzebeschädigung der Leiterplatte
- geringere Überhitzung als beim Infrarot-Reflow – Flussmittelrückstände lassen sich leichter entfernen
- das Lot oxidiert nicht – ein schwächer aktiviertes Flussmittel genügt
- flächendeckende Erwärmung: kleine Chips lassen sich unter größeren Bauteilen montieren
Was dagegen spricht
- hoher Preis der inerten Flüssigkeit
- Gefahr der Verschmutzung durch Flussmittel
- keine Selektion einzelner Bauteile möglich
Lunker – gasförmige Einschlüsse in der Lötverbindung
Poren führen zu einer geringeren Wärmeleitfähigkeit. Bei Bauteilen mit hohen elektrischen Strömen kann die entstehende Wärme nicht mehr ausreichend über die porenbehaftete Lötstelle abgeführt werden – es kommt zu hohen Bauteiltemperaturen und letztlich zu geringerer Leistungsfähigkeit oder Bauteillebensdauer.
Warum das zählt
Lebenserhaltende Geräte, die Steuerungstechnik im Flugzeug und das Fahrassistenzsystem im Automobil haben eine Gemeinsamkeit: Sie müssen über viele Jahre absolut sicher funktionieren. Eine Bedingung dafür ist eine hochfeste, nahezu porenfreie Lötverbindung.
Zwei Hebel dagegen
Der erste ist die Prozesstechnik – der Vakuumschritt nach dem Aufschmelzen. Der zweite ist die Lötpaste selbst, mit Low-Voiding-Rezepturen wie NH(LVA) und SUC-UI.
- NH(LVA) (L0) reduziert Lunker deutlich und verbessert zugleich die Druckbarkeit
- SUC-UI (L1) ist auf besonders geringe Lunkerbildung ausgelegt
Mehr dazu im Expertenbericht „Vakuum-Reflow-Löten".
Almit-Lötpasten für den Reflow-Prozess
GT(R)-SR
Optimale Benetzung auf unterschiedlichsten Oberflächen, exzellentes Druckbild auf kleinsten Strukturen, Pin-in-Paste-tauglich.
NH-GE
Aktuelle Top-Empfehlung unter den halogenfreien Pasten: Dual-Boost-Aktivierung, meistert auch herausfordernde Reflow-Profile.
| System | Klasse | Positionierung |
|---|---|---|
| GT(R)-SR | L1 | Aktueller Topseller: optimale Benetzung, exzellentes Druckbild, Pin-in-Paste-tauglich |
| NH-GE | L0 | Top-Empfehlung halogenfrei: Dual-Boost-Aktivierung, meistert herausfordernde Reflow-Profile |
| NH IMT | L0 | Halogenfrei mit dem Benetzungsverhalten einer L1-Paste, THR-tauglich |
| TM-HP | L1 | Der langjährig bewährte Klassiker, stabiles Druck- und Reflow-Verhalten |
| NH(LVA) | L0 | Low Voiding: reduziert Lunker deutlich und verbessert zugleich die Druckbarkeit |
| SUC-UI | L1 | Besonders geringe Lunkerbildung, für zuverlässige thermische und elektrische Anbindung |
| TM-HP S | L1 | Low Slumping: hohe Formstabilität des Druckbilds, für feine Strukturen |
| NH-GE(H) | L0 | NH-GE mit erhöhter Viskosität für besonders standfestes Druckbild |
| MR-NH | L0 | Für kritische Area Ratio – siehe Schablonendruck |
| HM1 RMA | L1 | Der bewährte Allrounder für bleihaltige Reflow-Prozesse |
| HA2-RA | M1 | Bleihaltiger Klassiker mit kraftvoller M1-Aktivierung |
| SNTP | L1 | Für Package-on-Package (PoP) entwickelt, Korngröße 5–15 µm |
| FS | L1 | Für feinste Lotpulver (Typ 5 und feiner), optimiert für das Löten unter Stickstoff |
Flussmittelanteile liegen je nach System zwischen 9,5 % und 20 %, Korngrößen zwischen 4–24 µm und 25–45 µm.
Vom Industriestandard bis 139 °C
Dreizehn Legierungen decken den Reflow-Bereich ab – von der niedrigschmelzenden SnBi-Legierung über den Standard SAC305 bis zu den Hochtemperatur-Antimonlegierungen.
Eutektische Legierungen haben einen definierten Schmelzpunkt statt eines Schmelzbereichs – ihr Balken ist deshalb nur ein Strich. Bleihaltige Legierungen sind hell dargestellt.
| Legierung | Zusammensetzung | Schmelzbereich | Charakter |
|---|---|---|---|
| LFM-48 (SAC305) | Sn-3.0Ag-0.5Cu | 217–220 °C | Industriestandard, weltweit qualifiziert |
| LFM-82 (SAC396) | Sn-3.9Ag-0.6Cu | 217–218 °C | Erhöhter Silberanteil, ermüdungsfeste Lötstellen |
| LFM-14 | Sn-3.5Ag-0.7Cu | 217–218 °C | Silberreich, belastbare Verbindungen |
| SJM-03 | Sn-0.3Ag-0.7Cu-2.0Bi | 210–225 °C | Silberarm, langzeitzuverlässig |
| SJM-40 | Sn-4.0Ag-2.0Bi-3.0Sb | 221–227 °C | Höchste Langzeitzuverlässigkeit, bewährt in Luft- und Raumfahrt sowie Defense |
| LFM-34 | Sn-3.5Ag | 221 °C | Eutektisch, hohe Verbindungsfestigkeit |
| LFM-90 (SAC107) | Sn-1.0Ag-0.7Cu | 217–221 °C | Silberarm, kostenoptimiert |
| LFM-65 | Sn-58Bi | 139 °C | Eutektisch, niedrigschmelzend |
| LFM-70 | Sn-3.5Ag-0.5Bi-8.0In | 194–206 °C | Indiumhaltige SABI-Legierung |
| LFM-57 | Sn-5Sb | 235–240 °C | Hochtemperatur, silberfrei |
| LFM-74 | Sn-10Sb | 246–258 °C | Hochtemperatur, silberfrei |
| Sn62 | Sn-2.0Ag-36.0Pb | 179–190 °C | Bleihaltig, reduziert Silberablegierung |
| Sn63 | Sn-37.0Pb | 183 °C | Eutektischer bleihaltiger Klassiker |
Weiter zu den Sortimenten: bleifreie und bleihaltige Lötpaste, niedrigschmelzende sowie silberfreie und silberarme Systeme. Zur Einordnung der Klassen siehe Lötpaste Klassifikation, zu den Legierungen die Legierungstabelle.
Vor dem Reflow steht der Pastenauftrag
Wie die Paste auf die Leiterplatte kommt, entscheidet mit über das Reflow-Ergebnis. Almit deckt alle drei Wege mit passenden Rezepturen ab.
- Schablonendruck – der Standardweg
- Dispensen / Dosieren – punktgenau über eine Nadel
- Jet Printing – schablonenlos und berührungslos
Reflowlöten und Dampfphase – kurz beantwortet
Was ist der Unterschied zwischen Reflowlöten und Dampfphasenlöten?
Beim Reflowlöten wird die Lötpaste in heißer Luft oder heißer Stickstoffatmosphäre aufgeschmolzen. Beim Dampfphasenlöten dient der Dampf einer inerten Fluoridflüssigkeit als Wärmeträger; genutzt wird die freigesetzte Kondensationswärme, wodurch die Wärmeübertragung schneller ist als beim Konvektions-Reflow-Löten.
Warum eignet sich Dampfphasenlöten für wärmeempfindliche Bauteile?
In der Dampfphase herrscht eine homogene Temperatur, die eine Hitzebeschädigung der Leiterplatte verhindert. Die Überhitzung fällt geringer aus als beim Infrarot-Reflow-Löten.
Kann beim Dampfphasenlöten ein schwächeres Flussmittel verwendet werden?
Ja. Da das Lot in der Dampfphase nicht oxidiert, kann ein schwächer aktiviertes Flussmittel eingesetzt werden als gewöhnlich.
Was sind Lunker beziehungsweise Poren in der Lötstelle?
Poren sind gasförmige Einschlüsse in der Lötverbindung. Sie senken die Wärmeleitfähigkeit; bei Bauteilen mit hohen Strömen kann die Wärme nicht mehr ausreichend abgeführt werden, was zu hohen Bauteiltemperaturen und geringerer Lebensdauer führt.
Welche Lötpaste reduziert die Lunkerbildung?
NH(LVA) ist eine halogenfreie Low-Voiding-Rezeptur (L0), die Lunker deutlich reduziert und zugleich die Druckbarkeit verbessert. SUC-UI (L1) ist ebenfalls auf besonders geringe Lunkerbildung ausgelegt.
Welche Lötpaste empfiehlt Almit für den Reflow-Prozess?
GT(R)-SR (L1) ist der aktuelle Topseller unter den bleifreien Lötpasten. Unter den halogenfreien Systemen ist NH-GE (L0) mit Dual-Boost-Aktivierung die aktuelle Top-Empfehlung.
Gibt es Reflow-Lötpasten für niedrige Prozesstemperaturen?
Ja. Mit der eutektischen SnBi-Legierung LFM-65 (Sn-58Bi) liegt der Schmelzpunkt bei 139 °C. Die indiumhaltige SABI-Legierung LFM-70 senkt den Schmelzbereich auf 194–206 °C.
Welche Reflow-Paste passt zu Ihrem Profil?
Oberflächen, Bauteilmix, Peak-Temperatur und Lunkeranforderung bestimmen die Auswahl. Sprechen Sie mit Ihrem Almit-Fachberater.