Optimierte Leiterplatten für die bleifreie Löttechnologie - Physikalische Grundlagen der Verbindungszuverlässigkeit

Abstract:
Die Einführung bleifreier Lötprozesse, insbesondere mit einer mehrfachen Erwärmung der Leiterplatten in den Lötprozessen auf die dafür typischen Temperaturen sowie die erhöhten Anforderungen der bleifreien Lote, stellt auch besonders hohe Anforderungen an die verwendeten Leiterplattenmaterialien. Neben der Verwendung von Leiterplattenmaterialien mit einer besonders hohen Glasübergangstemperatur (Tg), sollte auch eine hohe Plastizität der Kupfer-Beschichtungen in den Durchkontaktierungen sichergestellt werden. Dazu werden in diesem Beitrag verschiedene Kombinationen von High-Tg-Materialien in Verbindung mit der Plastizität der abgeschiedenen Metallschichten betrachtet. So wurde beispielsweise für ein Leiterplattenmaterial mit einer Glasübergangstemperatur Tg zwischen 135 °C und 140 °C eine erforderlich Plastizität der Kupferhülse einer Durchkontaktierung von mind. 6 % ermittelt, damit die geforderte Zuverlässigkeit auch für bleifreie Anwendungen gewährleistet wird. Für mehrlagige Leiterplatten sollte darüber hinaus eine gerichtete Metallschichtabscheidung in den inneren Schichten sichergestellt werden.