Weichlot zum flußmittelfreien Löten an versilberten Oberflächen Die
Erfindung bezieht sich auf ein Weichlot zum flußmittelfreien Löten an versilberten
Oberflächen.Soft solder for flux-free soldering on silver-plated surfaces
The invention relates to a soft solder for flux-free soldering on silver-plated
Surfaces.
In der elektrotechnischen Industrie werden für die Erzeugung elektrisch
leitender Metallbeläge auf Keramik- und Glimmerkondensatoren sowie auf Schwingquarzen
in großem Umfang sogenannte Polier- oder Einbrennsilberpräparate verwendet. Die
nach diesem Verfahren hergestellten Auflageschichten sind zwar sehr fest haftend,
jedoch außerordentlich dünn, so daß für die Befestigung von Zuleitungsdrähten an
ihnen eine eigene Löttechnik entwickelt worden ist. Die besondere Aufgabe wurde
neben einer geeigneten Wahl des Schmelzpunktes der üblichen Weichlotlegierungen
auf Blei-; Zinn- und Kadmiumbasis in einer möglichst geringen Lösungstendenz des
Lotes für Silber gesehen, um die dünnen Metallbeläge während des Lötvorganges nicht
im Lot vollständig aufzulösen. In manchen Fällen haben sich hier Silberzusätze in
der Höhe von einigen Prozent im Lot bewährt. Alle Lötungen mit solchen Loten setzen
nun die Verwendung von Flußmitteln voraus, unter denen Kolophoniumpasten wegen der
geringen korrodierenden Wirkung ihrer Rückstände die größte Rolle spielen. Trotzdem
sind in vielen Fällen auch Reste des an sich harmlosesten Flußmittels unerwünscht
und können sich bei Teilen, die später noch mit einem Lack eingebrannt werden sollen,
schädlich auswirken. Auch bei Präzisionsschwingquarzen können spätere Frequenzverschiebungen
durch Flußmittelreste verursacht werden. In allen diesen Fällen muß also - sofern
sich das technisch überhaupt durchführen läßt- eine sorgfältige und oft umständliche
Reinigung der Lötstelle erfolgen. Es hat nun nicht an Versuchen gefehlt, in Analogie
zu den bekannten, Phosphor enthaltenden Hartloten Weichlote, z. B. mit Lithiumzusätzen,
zu entwickeln, die also eine stark unedle Komponente enthalten, die beim Lötvorgang
die reduzierende Wirkung des Flußmittels übernimmt. Befriedigende Ergebnisse lassen
sich aber auf diesem Wege nicht erreichen, da die Legierungen korrosionsanfällig
sind. Weiterhin kann man mit Legierungen auf Indiumbasis, z. B. mit Zinnzusätzen,
eine gewisse Haftwirkung auf Silberoberflächen erreichen, das Ergebnis ist jedoch
nicht sehr befriedigend, und der Schmelzpunkt (Zinn-Indium-Eutektikum bei 117° C)
liegt für viele spätere Weiterverarbeitungsverfahren der Bauteile gefährlich niedrig.
Das Gesagte hat gleichzeitig Gültigkeit für galvanisch versilberte Metallteile,
wie sie gleichfalls in der Technik für Kontaktzwecke, Stromleitungen für Hochfrequenzzwecke
usw. in großem Maße verwendet werden. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt,
daß die geschilderten Probleme durch zinnreiche Zinn-Gold-Legierungen in bisher
nicht erreichter Weise gelöst werden können. Als besonders geeignet hat sich hierbei
die eutektische Legierung in der Zinnecke des Zweistoffsystems mit 10 Gewichtsprozent
Gold und einem Schmelzpunkt von 217° C erwiesen, aber auch außereutektische Zusammensetzungen
mit zwischen 1 bis 20% Gold zeigen die erwünschten Eigenschaften. Bringt man das
flüssige Lot auf eine auf verhältnismäßig hohe Löttemperatur von 350° vorgewärmte
Silberoberfläche auf, bleibt der Metalltropfen nicht als nicht benetzende Kugel
auf dieser liegen, sondern läuft auf ihr auseinander. Bei niedrigen Temperaturen,
also zwischen 250 und 350° C, wird dieses Auseinanderlaufen zwar nicht beobachtet,
trotzdem ergeben sich einwandfreie Lötungen mit für Weichlote guten mechanischen
Festigkeiten.In the electrotechnical industry, electricity is used for generation
Conductive metal coatings on ceramic and mica capacitors as well as on quartz oscillators
so-called polishing or stoving silver preparations are used on a large scale. the
Overlay layers produced using this process adhere very firmly,
but extremely thin, so that for the attachment of lead wires to
their own soldering technology has been developed. The special task was
in addition to a suitable choice of the melting point of the usual soft solder alloys
on lead; Tin and cadmium base with the lowest possible tendency to dissolve
Solder for silver seen, so as not to remove the thin metal coatings during the soldering process
to dissolve completely in plumb. In some cases here have silver additives in
the amount of a few percent in the plumb line has proven its worth. Put all soldering with such solders
now advance the use of fluxes, among which rosin pastes because of the
low corrosive effect of their residues play the greatest role. Nevertheless
In many cases, residues of the most harmless flux are undesirable
and on parts that are later to be burned in with a varnish,
harmful effects. Later frequency shifts can also occur with precision quartz oscillators
caused by flux residues. In all of these cases, so - if
if this can be carried out technically at all - a careful and often cumbersome one
Cleaning of the solder joint. There has been no lack of attempts by analogy
to the known, phosphorus-containing hard solders soft solders, z. B. with lithium additives,
to develop, which therefore contain a very base component that is used in the soldering process
takes over the reducing effect of the flux. Leaving satisfactory results
but cannot be reached in this way, since the alloys are susceptible to corrosion
are. Furthermore, you can with alloys based on indium, z. B. with tin additives,
achieve a certain adhesive effect on silver surfaces, but the result is
not very satisfactory, and the melting point (tin-indium eutectic at 117 ° C)
is dangerously low for many subsequent further processing of the components.
What has been said also applies to galvanically silver-plated metal parts,
as they are also used in technology for contact purposes, power lines for high-frequency purposes
etc. can be widely used. It has now surprisingly been shown
that the problems outlined by tin-gold alloys rich in tin in so far
can not be solved in a way that has not been achieved. It has proven to be particularly suitable here
the eutectic alloy in the tin corner of the two-component system with 10 percent by weight
Gold and a melting point of 217 ° C, but also non-eutectic compositions
with between 1 to 20% gold show the desired properties. Do you bring that
liquid solder preheated to a relatively high soldering temperature of 350 °
Silver surface, the metal drop does not remain as a non-wetting ball
lie on it, but rather diverges on it. At low temperatures,
i.e. between 250 and 350 ° C, this divergence is not observed,
Nevertheless, perfect soldering results with mechanical ones that are good for soft solders
Strengths.
Eine Erklärung für diese verbesserten Löteffekte kann nicht gegeben
werden, da analoge Auswirkungen von Edelmetallzusätzen zu Zinnloten noch nicht beschrieben
worden sind und Untersuchungen hierüber fehlen.An explanation for these improved soldering effects cannot be given
are not yet described, as the effects of adding precious metals to tin solders are similar
and investigations into this are lacking.