Computerhardware: Alterung: Lötstellen
Diese Seite ist noch eine Baustelle
[Bearbeiten]Thermische Ermüdung
[Bearbeiten]Die Wärmeausdehnungskoeffizienten von Plaste, Keramik, Kupfer und Lot sind unterschiedlich. Da sich elektronische Schaltungen im Betrieb merklich erwärmen, dehnen sich die Materialien unterschiedlich aus, was zu erheblichen mechanischen Belastungen der Lötstellen führt.
Elastische Materialien, wie z. B. viele Metalle, kehren nach dem Ende einer Belastung in den früheren Zustand zurück. Lötstellen verhalten sich nicht elastisch: sie "kriechen". Je größer die einwirkende Kraft, desto größer die dauerhafte Deformation.
Kristallbaufehler: Zwischengitter-Atome, Versetzung, Lücken
Ermüdungsrisse
Die Alterung von Lötstellen wird durch wechselnde Temperaturen verglichen. Dabei wird die Temperatur zyklisch geändert, meist zwischen 125 °C (Wüste) und -40 °C (Arktis), gleichzeitig wird die Veränderung des ohm'schen Widerstandes gemessen. Bei besseren Loten gilt die Lötstelle nach etwa 1000 Temperaturwechseln als unzuverlässig, bei schlechten Loten deutlich früher.
Benetzungsfehler
[Bearbeiten]Die Korrosion der Metalloberflächen verhindert eine gleichmäßige Benetzung der Oberfläche mit dem Lötmittel. Durch Fließmittel wie Kolofonium wird die Benetzung verbessert, doch es bleiben Fehlstellen (Poren). Beim klassischen Bleilot gilt ein Flächenanteil der Fehlstellen von maximal 5 % als ausreichend, eine einzelne Pore darf nicht größer als 1 % sein. Einige der alternativen Legierungen überschreiten diesen Wert deutlich: PbSnAg mit 25 %, Bi99Cu1 mit 35 %, reines Bistum 10 %. Siehe [1] Seite 40
Literatur
[Bearbeiten]- Grundlagen zur Deformation: http://p58105.typo3server.info/Archiv/2003/Vortrag_Grossmann.pdf
- Über die Zuverlässigkeit von Lötstellen: http://www.mb.uni-siegen.de/inko_schwarz/download/me2b/me-06-begleittext-loeten.pdf
- http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php/Lötverbindung