Lötpaste besteht aus pulverförmiger Lotlegierung, die in einem Flussmittel suspendiert ist. Es gibt eine Gruppe von Flussmittelbestandteilen, die allgemein als"Aktivatoren" bezeichnet werden. Diese Aktivatoren haben in erster Linie die Aufgabe, Oxide nicht nur auf den zu lötenden Oberflächen, sondern auch auf dem Lotpulver selbst zu entfernen. Diese Aktivatoren werden im Allgemeinen durch Wärme "aktiviert". Der Flussmittelchemiker wählt bewusst Aktivatoren aus, die bei Raumtemperatur relativ untätig sind, aber bei Löttemperaturen sehr aktiv werden. Ihr Aktivitätsgrad ist oft direkt von der Temperatur abhängig.
Da das Flussmittel in direktem Kontakt mit dem Lotpulver steht, können die Flussmittelaktivatoren mit dem Lotpulver interagieren, auch wenn die Lotpaste im Regal liegt. Diese Aktivatoren können beginnen, mit dem Pulver zu "reagieren", und, wenn genug Zeit vergeht, die Pulveroberfläche so weit "reinigen", dass die Lotpartikel tatsächlich miteinander "verschweißen". Statt frei fließendem Pulver enthält die Paste nun Klumpen von miteinander verschweißten Lotpartikeln. Diese Klumpen erhöhen oft die Viskosität und können Schablonenöffnungen und Dosiernadeln verstopfen. Aus diesen Gründen verlangt der Pastenhersteller eine gekühlte Lagerung der Paste, um eine optimale Lagerfähigkeit zu erreichen.
Wasserauswaschbare Lötpasten enthalten in der Regel Aktivatoren, die aggressiver sind als die Aktivatoren in No-Clean- und RMA-Lötpasten. Das liegt daran, dass wasserauswaschbare Flussmittelrückstände so konzipiert sind, dass sie abgewaschen werden können. Es besteht also keine Gefahr, dass das Flussmittel während der Lebensdauer des Produkts Korrosion verursacht. Andererseits haben No-Clean-Flussmittel in der Regel mildere Aktivatoren, da die Flussmittelrückstände auf unbestimmte Zeit auf dem Bauteil verbleiben können, wo Korrosion die Leistung und Lebensdauer des Bauteils beeinträchtigen würde. Daher haben No-Clean-Lotpasten in der Regel eine längere Haltbarkeit und vertragen höhere Lagertemperaturen als wasserlösliche/abwaschbare Lotpasten.
Eine Lötpaste hat normalerweise eine Haltbarkeit von 6 Monaten, wenn sie gekühlt wird. Man kann sich fragen, was passiert, wenn die Paste 2 Monate lang gekühlt wurde, dann auf Raumtemperatur aufgetaut wird, 12 Stunden lang bei Raumtemperatur bleibt und dann wieder gekühlt wird....Wird sie immer noch 6 Monate haltbar sein? Das ist eine sehr schwer zu beantwortende Frage. Die gleiche Situation könnte sich bei einem verderblichen Lebensmittel ergeben, das gekühlt werden muss, wie zum Beispiel Milch. Nehmen wir an, man kauft im Laden einen Behälter mit Milch, deren Verfallsdatum noch 5 Tage beträgt. Nachdem man sie zu Hause 2 Tage lang ordnungsgemäß gekühlt hat, lässt eines der Kinder die Milch 3 Stunden lang auf dem Tresen stehen, bevor es jemand bemerkt, und stellt sie zurück in den Kühlschrank. Kann man davon ausgehen, dass die Milch für die restlichen 3 Tage gut bleibt? Was ist, wenn sie 1 Stunde lang nicht im Kühlschrank steht? oder 5 Stunden? Sie sehen, wie schwierig die Fragen zu beantworten sind. Welche Auswirkungen hat es, wenn eine Lötpaste erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird, wenn sie 3 Tage oder 3 Wochen oder 3 Monate alt ist oder wenn sie noch 3 Tage bis zum Verfall hat????? Die Antwort ist nicht vollständig bekannt. Für den Hersteller von Lötpaste ist es unmöglich, jedes mögliche Szenario auf seine Auswirkungen auf die Haltbarkeit der Paste zu untersuchen.
Am besten und sichersten ist es, Lotpaste sofort nach Erhalt zu kühlen und nur bei Bedarf aufzutauen, und zwar in Mengen, die vollständig verbraucht werden. Vermeiden Sie das Auftauen und Wiedereinfrieren von Pasten so weit wie möglich, um die volle Haltbarkeit zu nutzen.
Auch die Partikelgröße (Maschenweite) des Lötpulvers kann sich auf die Haltbarkeit auswirken: Mit abnehmender Größe des Pulvers nimmt die Oberfläche pro Volumen oder Masse des Pulvers drastisch zu. Je größer die Oberfläche des Pulvers ist, desto größer ist die Fläche, mit der das Flussmittel reagieren kann, und desto größer ist die Fläche, auf der das Schweißen stattfinden kann. Daher ist eine Lötpaste des Typs 3, die eine Haltbarkeit von 6 Monaten hat, mit einem Lötpulver des Typs 6 möglicherweise nicht die vollen 6 Monate haltbar, wenn alles andere gleich bleibt.
In den meisten Fällen sind die Hersteller von Lötpasten bei der Angabe der Haltbarkeitsdauer konservativ. Es ist höchst unwahrscheinlich, dass die Leistung einer ordnungsgemäß gelagerten Lötpaste 1 Tag nach Ablauf des Verfallsdatums zusammenbricht. Je nach Paste kann sie sogar noch Monate nach Ablauf des Verfallsdatums gut sein.
Woher weiß man, ob die Lotpaste noch brauchbar ist? Das lässt sich relativ leicht feststellen. Wie bereits erwähnt, ist ein Artefakt einer sich verschlechternden Paste ein Anstieg der Viskosität. Man kann also einen einfachen Druck- oder Dosiertest durchführen, um festzustellen, ob die Paste in dieser Hinsicht noch ausreichend ist. Ein weiterer Aspekt, der oft leidet, ist die Koaleszenz. Wenn sich das Flussmittel abbaut, verliert es seine Fähigkeit, Oxide auf dem Lötpulver angemessen zu entfernen. Um die Degradation zu messen, ist es am besten, eine kleine Menge Paste auf ein nicht benetzbares Substrat, z. B. ein Stück Keramik, zu geben. Lassen Sie die Paste aufschmelzen und sehen Sie, wie gut sie zusammenwächst. Wenn die Koaleszenz gut ist, fließt die Lotpaste zu einer Kugel, umgeben von einem Flussmittelpool, der relativ frei von nicht koaleszierten Lotpartikeln ist. Wenn die Paste stark degradiert ist, wird sie nicht gut koaleszieren und es wird eine beträchtliche Menge an nicht koaleszierten Lotpartikeln im Flussmittelpool vorhanden sein.
Bitte beachten Sie diese IPCtest-Methode zur Bestimmung der Koaleszenzeigenschaften einer Lotpaste.
