Bleifreie Lötverfahren für die Elektronikbranche
Flexible Leiterplatten stehen für eine schnelle Zuwachsraten verzeichnende Technologie für elektronische Geräte, wozu sämtliche Handhelds, Chipkarten, Steuerungen und Anzeigen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt sowie Motoren und medizinische Sensoren zählen. Diese Schaltungen werden unter Einsatz zweier Basismaterialien, Polyimid und Polyester, hergestellt, wobei letzteres in kostengünstigen Geräten verwendet wird. Bei beiden Leiterplattenwerkstoffen gelten Grenzen für die Temperaturempfindlichkeit, die für Polyimid bei ungefähr 177˚C und für Polyester rund 74˚C liegen. Hier stellt sich die Frage, ob die Leiterplatten das bei bleifreien Loten erforderliche Hochtemperaturlöten aushalten, oder dieses sich möglicherweise auf deren Funktionsfähigkeit auswirkt. Da flexible Leiterplatten bei der Fertigung von Elektronikprodukten einen wichtigen Stellenwert haben, verfolgte das Flexnolead-Projekt ("Flexible circuits processing, performance and reliability using lead-free soldering process") das Ziel, neue Werkstoffe und Prozesse zu entwickeln. Am wichtigsten war sicherzustellen, dass flexiblen Leiterplatten die Temperaturen beim bleifreies Löten überstehen können. Ein weiteres wichtiges Ziel, ganz besonders für kleine und mittlere Unternehmen (KMU), war die Entwicklung von Verfahren zur vorausschauenden Bewertung der Lebensdauer. Die Wissenschaftler sammelten Daten über Fehlerarten zwecks Modellvalidierung und Schaffung von Leitlinien zum Einsatz und zur Wartung von Geräten mit flexiblen Leiterplatten. Der Erfolg des Flexnolead-Projekts kann nun an den Leistungen gemessen werden. Die Wissenschaftler erfassten Informationen bezüglich des Verhaltens typischer Materialien bei bleifreien Lötverfahren sowie zu alternativen Materialien und Verfahren zur Fertigung flexibler Schaltungsteile. Auch Details zur Zuverlässigkeit von Leiterplatten wurden durch physikalisches Testen und Modellieren ermittelt. Die Entwicklung von Lösungen für bleifreie Verarbeitungsprozesse an flexiblen Leiterplatten verspricht neue Wege hin zu "umweltfreundlichen" Technologien zur Fertigung einer nächsten Generation von Elektronikprodukten.
