Die Haltbarkeit von Lötzinn ist ein Thema, das von Kunden relativ regelmäßig angesprochen wird. Lötpasten haben in der Regel eine genau festgelegte Haltbarkeitsdauer, doch die Verwendungsdauer von Lötzinn in fester Form kann wesentlich länger sein und lässt sich schwerer definieren. Dies war das Thema eines meiner ersten Blogeinträge, obwohl ich glaube, dass Eric Bastow dies besser erklären kann als ich. Hier ist Erics Erklärung:
„Eines der Probleme im Zusammenhang mit festen Lötzinnformen (ohne zugesetztes Flussmittel) ist die Bestimmung der Verwendungsdauer (oder „Haltbarkeitsdauer“) des Lötzinns. Lötzinnhersteller müssen irgendwo eine „Grenze ziehen“, um eine zeitliche Begrenzung für die Dauer ihrer „Garantiezeit“ festzulegen. Ob gut oder schlecht – in unserer dokumentenorientierten Welt sind viele Elektronikhersteller vollständig von der vom Lötzinnhersteller angegebenen Haltbarkeitsdauer abhängig und bitten den Hersteller sogar darum, das Lötzinn nach Ablauf der Haltbarkeitsdauer erneut zu zertifizieren, damit es weiterhin verwendet werden kann. Andernfalls wird es von der weiteren Verwendung ausgeschlossen und entsorgt.
Es gibt zahlreiche Lötlegierungen, und jede Legierung „altert“ auf ihre ganz eigene Weise. Das häufigste Problem bei gealtertem Lot ist jedoch die Oxidation. Gibt es einen Grad der Oxidation, ab dem ein Lot nicht mehr verwendbar ist? Bei normaler Lagerung und Handhabung sowie unter Verwendung eines Flussmittels ist der Autor aufgrund der Ergebnisse eines Experiments der Ansicht, dass die Antwort „nein“ lauten könnte.
Kugeln aus 60In/40Pb mit einem Durchmesser von 300 Mikrometern wurden an der Luft oder unter Stickstoff mit zwei No-Clean-Flussmitteln unterschiedlicher Aktivität auf ENIG-Proben reflow-gelötet: dem Flussmittel ROL0 mit reduzierter Aktivität (erfüllt J-STD-004A SIR, nicht aktiviert) und ROL1. Die Kugeln wurden auf vier verschiedene Oxidationsstufen gebracht: frisch, 4 Tage bei Raumtemperatur, 5 Stunden bei 85 °C und 85 % r. F. sowie 3 Minuten heftiges Schütteln. Das Erscheinungsbild der „frischen“ Kugeln war glänzend; die Kugeln nach „4 Tagen bei Raumtemperatur“ und „5 Stunden bei 85 °C und 85 % r. F.“ waren sich in ihrem leicht mattierten Erscheinungsbild sehr ähnlich, während die nach „3 Minuten heftigem Schütteln“ deutlich dunkler waren.
Das Experiment wurde mit einem Reflow-Profil durchgeführt, dessen Spitzentemperatur bei 231 °C lag. Nach dem Reflow wurde der Durchmesser des benetzten Flecks gemessen.
Interessanterweise waren die ausschlaggebenden Faktoren die Art des Flussmittels und die Reflow-Umgebung (Luft oder Stickstoff). Bei einem bestimmten Flussmittel und einer bestimmten Reflow-Umgebung gab es hinsichtlich der Größe des benetzten Flecks keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den verschiedenen Oxidationsgraden.“
-Eric
