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EMPA: Empa schafft freie Bahn für bleifreies Löten - Verbundprojekt zwischen Hochschulen und Unternehmen

Dübendorf (ots)

In drei Jahren wird es verboten sein, Blei für
das Löten zu verwenden. Das macht neue Produktionsverfahren in der 
Elektronikherstellerbranche erforderlich. Welche Legierungen eignen 
sich nun als Ersatz, um das umweltbelastende Blei zu ersetzen? Empa- 
Forschende haben in ihrer Arbeit Know-how für die veränderten 
Produktionstechniken zusammengetragen und präsentierten der 
Industrie am 28. März an einer Tagung an der Empa-Akademie ihre 
Empfehlungen.
In der Elektrotechnik und der Elektronikindustrie gehört das 
Löten (Fügen) mit bleihaltigen Loten zu den wichtigsten 
Verbindungstechniken. Mit einer neuen europäischen Verordnung, die 
2006 in Kraft treten wird, kommt jedoch das definitive «Aus» für den 
bleihaltigen Werkstoff. Denn Blei ist ein Giftstoff, der aufgrund 
seiner Fähigkeit, sich in Organismen entlang der Nahrungskette 
anzureichern (Bioakkumulierbarkeit), und seiner Langlebigkeit 
(Persistenz) äusserst problematisch ist. Die Emission von Blei und 
Bleiverbindungen soll deshalb drastisch reduziert werden.
Viel Erfahrung mit bleifreien Loten
Im Eureka-Projekt «Leadfree» befasst sich die Empa zusammen mit 
dem 
Fraunhofer Institut ISIT in Itzehoe und der TU Wien sowie 
verschiedenen europäischen Industriepartnern* seit zwei Jahren mit 
bleifreien Alternativen. Zwar gibt es schon eine Anzahl von 
bleifreien Alternativprodukten auf dem Markt, es fehlt jedoch an 
zugänglichem und auch exaktem Wissen über die Produktion und über 
die Zuverlässigkeit. Verwendet die Industrie bleifreie Lote, so 
bedingt der neue Einsatz veränderte Produktionstechniken: Bleifreie 
Lote haben beispielsweise einen höheren Schmelzpunkt als Zinnblei. 
In einer Übergangsphase müssen die «alten» Produktionsverfahren 
deshalb auf die neuen Bedingungen eingestellt werden. An diesem 
Wissen ist die Industrie interessiert, denn Informationen über 
(ideale) Produktionsverfahren sind buchstäblich Gold wert und machen 
das eigene Forschen überflüssig.
Zinn-Silber-Kupfer-Legierung ist Favorit
Die Entwicklung bleifreier Lötverfahren ist ein kniffliges 
Unterfangen. Schwierigkeiten bereiten in der Fertigung nicht nur die 
erhöhten Prozesstemperaturen. Es muss auch verhindert werden, dass 
während des Lötens Komponenten und Leiterplatten beschädigt werden. 
Für die Arbeiten stellte das Projektteam deshalb 1100 Leiterplatten 
aus Zinn-Blei und Nickel-Gold sowie chemischen Zinn-Oberflächen her. 
So konnte eine Reihe von zukünftig verwendbaren bleifreien 
Legierungen identifiziert werden. Zinn-Silber-Kupfer (SnAgCu) 
stellte sich als Material erster Wahl heraus. Wie die 
Produktionsversuche zeigten, gelten für diese Legierung Lötparameter 
nahe den heute benutzten, sie erfordern also für die Industrie keine 
riesigen Anpassungen.
* Bei den Industriepartnern aus der Schweiz handelt es sich um 
Elcoteq AG Turgi, Oerlikon Contraves, Schindler Electronics, Siemens 
Building Technologies, Siemens (Schweiz) AG und die Ascom.
Fachliche Auskünfte:
Empa, Abt. Elektronik/Messtechnik, Überlandstr. 129, 8600 Dübendorf
Günter Grossmann, Tel. 01 823 42 79,  guenter.grossmann@empa.ch 
Dr. Urs Sennhauser, Tel.01 823 41 73,  urs.sennhauser@empa.ch
Redaktion/Bilder: Martina Peter, Abt. Kommunikation/Marketing, Tel. 
01 823 49 87,  martina.peter@empa.ch

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