Lotpaste

Lotpaste (auch: Lötpaste) ist eine pastöse Mischung aus Lotmetallpulver und Flussmittel und dient vorwiegend zum Löten oberflächenmontierbarer Bauelemente (SMD) in der Elektronikfertigung mittels Reflow-Löten. Weiterhin gibt es Lotpasten zum Hartlöten auf der Basis von Kupfer/Zink und Silber und zum Widerstandslöten.

Tiegel mit Weichlotpaste, 88,75 % Lotanteil, RoHS, bleifrei

Zum SMD-Löten in der Elektronikfertigung geeignete (Weich-)Lotpaste besteht grob näherungsweise zu 90 % aus Kügelchen einer Zinnlegierung und dem Rest, also 10 Prozent aus Flussmittel – jeweils in Massenprozent. Da die Dichte des Lotmetalls ein Vielfaches der Dichte des Flussmittels (aus Harz, Öl, Lösemittel, Salz, Wasser) beträgt verhalten sich die Volumensanteile dieser zwei Komponenten grob etwa wie 1 : 1 – machen also jeweils etwa 50 Volumenprozent aus.

Heute ist Weichlot für Elektrik und Elektronik in Lotpaste wie generell bleifrei (RoHS) und besteht typisch aus 96,5 % Sn, 3,0 % Ag und 0,5 % Cu.

Einteilung

Stark vergrößertes Bild einer Lotpaste

Leiterplatte mit aufgebrachter Lötpaste, vor der Bestückung der elektronischen Bauelemente

Lotpasten werden nach J-STD-005 über die Kugelgröße klassifiziert:

Klasse	nicht größer als	max. 1 % größer als	min. 80 % zwischen	max. 10 % kleiner als
Typ 1	160 µm	150 µm	150–75 µm	20 µm
Typ 2	080 µm	075 µm	075–45 µm	20 µm
Typ 3	050 µm	045 µm	045–25 µm	20 µm
Typ 4	040 µm	038 µm	038–20 µm	20 µm
Typ 5	030 µm (28 µm)	025 µm	025–10 µm (min. 90 %)	10 µm
Typ 6	020 µm (18 µm)	015 µm	015–5 µm (min. 90 %)	05 µm
Typ 7	015 µm	011 µm	011–2 µm (min. 90 %)	02 µm (max. 1 %)
Typ 8	011 µm	010 µm	008–2 µm

Die Lotpaste wird im Sieb- oder Schablonendruckverfahren etwa 150 µm stark (abhängig vom Pastentyp, je feiner desto dünner) auf die Lötpads (Lötflächen) der Leiterplatte aufgetragen und anschließend werden die elektronischen Bauelemente auf die Leiterplatte bestückt (aufgeklebt oder nur in die Lotpaste gedrückt). Neben der typischen Schablonendicke von 150 µm werden je nach Anforderung teilweise auch dünnere Schablonen mit 120 µm, 100 µm und 80 µm verwendet. In diesem Fall wird beim Pastendruck weniger Lotpaste aufgetragen. Ist hingegen mehr Lotpaste erforderlich, so können Schablonen mit einer Dicke von 180 µm oder 200 µm verwendet werden.

Löten

Danach wird die so bestückte Leiterplatte im Reflow-Lötverfahren gelötet, wodurch die Partikel der Lotpaste miteinander und mit den Pads und Bauteilkontakten verschmelzen. Das Flussmittel erleichtert den Schmelzvorgang, indem es die Oberflächenspannung senkt, Oxidation verhindert und eventuell vorhandene Oxidreste reduziert. Der flüchtige Anteil des Flussmittels verdampft beim Lötprozess. Der nichtflüchtige Anteil wird durch das flüssige Lot verdrängt und sammelt sich umlaufend um die Lötstelle an. Es bildet sich eine elektrisch gut leitfähige Lötverbindung zwischen den Bauelementen und den Lötpads. Das Volumen des geschmolzenen Lotes beträgt gegenüber der nicht aufgeschmolzenen Lotpaste etwa 50 Prozent.

Lagertemperatur

Für (Weich-)Lotpaste wird gekühlte Aufbewahrung bei 1…10 °C empfohlen. Zum Verarbeiten soll sie auf 25 °C temperiert werden. Ein Erwärmen auf höhere Temperatur ist zu vermeiden. Beim Löten erfolgt ein Erhitzen auf typisch über 200 °C.

Siehe auch

• Lot (Metall), mit Übersicht der Lotlegierungen

Literatur

• Reinard J. Klein Wassink: Weichlöten in der Elektronik. 2. Auflage. Eugen G. Leuze, Saulgau 1991, ISBN 3-87480-066-0. 
• Wolfgang Scheel (Hrsg.): Baugruppentechnologie der Elektronik. Verlag Technik u. a., Berlin u. a. 1997, ISBN 3-341-01100-5. 

Weblinks

• Terminologie des Lötens (Erklärung von Fachbegriffen)