Terminologie des Lötens

Flussmittel dient beim Löten mit Ausnahme von Sonderfällen (z.B. Reiblöten, Löten in reduktiver Atmosphäre, mechanisches Fügen) dazu, die Lötstelle zu reinigen, die Oxidation des Metalls zu verhindern sowie die Oberflächenspannung des geschmolzenen Lotes herabzusetzen und dadurch die Benetzbarkeit zu erhöhen. Zu diesem Zweck muss es sowohl in der Lage sein, die Oberflächenoxide des Metalls zu entfernen, als auch das Lot direkt mit dem Grundwerkstoff in Kontakt zu bringen. Um diese Wirkung zu erzielen wird meist kolophoniumhaltiges Flussmittel verwendet, das man auch als R-Flussmittel (R steht für rosin) bezeichnet. Da hiermit allein jedoch keine hohe Arbeitseffizienz erreichbar ist, werden bei industriellen Anwendungen dem Flussmittel normalerweise Aktivatoren beigegeben. Die Bewertung der Wirksamkeit eines Flussmittels ist äußert kompliziert, da neben dem Lotmaterial auch Faktoren wie Werkstoff, Art und Qualität der zu lötenden Teile, Bedingungen des Lötvorgangs, Anforderungen an die Lötstelle sowie Art und Menge der dem Kolophonium hinzugefügten Chemikalien berücksichtigt werden müssen. In Flussmitteln zur Verwendung in Lotpaste etwa sind in manchen Fällen über 20 verschiedene Aktivatoren enthalten. Die genaue Zusammensetzung ist ein Betriebsgeheimnis der Hersteller und wird nicht veröffentlicht. Um die Flussmittel ihrer Leistung nach zu kategorisieren verwendet die USA-Militärnorm MIL die Abkürzungen R, RMA und RA, wobei RMA für Rosin Mildly Activated und RA für Rosin Activated steht. Aktivatoren sind im Wesentlichen Halogenide, nach deren Menge eine Einteilung in RA und RMA erfolgt. In Rückständen von RMA-Flussmitteln sind vergleichsweise wenig Halogene enthalten, weshalb eine Reinigung nicht erforderlich ist (NoClean-Flussmittel).

Je nach Typ und Anteil der Aktivatoren kann auch zwischen wasserlöslichen (water soluble) und wasserunlöslichen Flussmitteln unterschieden werden. Für gewöhnlich enthalten Flussmittel Kolophonium bzw. Harz, in dem sich die Produkte der Reaktion zwischen den Oxiden von Lot und Grundwerkstoff und dem Aktivator lösen, sowie ein Bindemittel. Die Konzentration und Viskosität wird durch Vermischen mit einem Verdünner den Lötbedingungen angepasst. Da wasserlösliches Flussmittel allerdings korrosiv ist, muss dem Lötvorgang ein Reinigungsschritt aus Wasserspülung und Neutralisation folgen. Wasserunlösliches Flussmittel existiert in kolophonium- und harzbasierter Form und ist beim Löten elektronischer Geräte sehr verbreitet. Die R-, RMA- und RA-Flussmittel in der nachstehenden Tabelle gehören hierzu. RMA-Flussmittel unterliegen strengeren Auflagen hinsichtlich der Verwendung halogenhaltiger Aktivatoren und dürfen daher ohne Reinigung als Rückstände auf der Baugruppe bleiben. Die zweite Tabelle enthält eine Übersicht der Aktivatoren für wasserlösliche Flussmittel und der dazugehörigen Wasserreinigungsverfahren. Als Bindemittel für solche Flussmittel kommen Glycerin, Polyethylen, Glykol, Polypropylen, Glykol-Polyoxyethylen oder Phenylether in Frage, als Verdünner Wasser, Alkohole mit der Kohlenstoffzahl 1-3 oder Alkoholether mit hohem Siedepunkt. Wasserunlösliches Flussmittel (non-water-soluble flux) besteht wie Tabelle 3 zeigt aus Kolophonium oder Harz mit Aktivatoren, besonders bei einem Feststoffanteil (Kolophoniumanteil) von 5% oder weniger ist allerdings auch eine Reinigung mit Wasser möglich. Hierfür werden Verdünner wie Terpene, Alkohole mit der Kohlenstoffzahl 1- 4 u. a. eingesetzt. Die obigen Flussmittel sind vor allem für die Pre-Flux- oder Post-Flux-Verwendung geeignet, während Lotpastenflussmittel eine andere Zusammensetzung besitzen. Typische Flussmittel dieser Art sind in Tabelle 4 aufgeführt. Die Prüfbestimmungen für solche Flussmittel finden sich in der Federal Spec. (QQ-S-571E).