DE2235376A1 - Lotlegierung und verwendung derselben - Google Patents

Lotlegierung und verwendung derselben

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DE2235376A1 DE19722235376 DE2235376A DE2235376A1 DE 2235376 A1 DE2235376 A1 DE 2235376A1 DE 19722235376 DE19722235376 DE 19722235376 DE 2235376 A DE2235376 A DE 2235376A DE 2235376 A1 DE2235376 A1 DE 2235376A1
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Description

  • Lotlegierung und Verwendung derselben -Die Erfindung betrifft eine Lotlegierung zum Löten schwer lötbarer Materialien, sowie die Verwendung dieser Lotlegierung.
  • Es ist schwierig, einige schwer ldtbare anorganische Oxyde festkdrper zu löten, wie Glas, Keramik oder Metalle mit Oxydoberflächen, wie Silicium, Germanium, Aluminium, Titan, Zirkon oder Tantal, Es wurde bereits eine Lotlegierung bekannt, mit der man schwer flutbare Materialien unter An:rendung von Ultraschall löten kann. Dieses Lot ist vom Typ Pb-Sn-Zn-Sb oder vom Typ Pb-Sn-Zn-Sb-Al, Diese Lotlegierung und das zugehörige Lötverfahren sind in der deutschen Patentanmeldung P 21 o4 625.3 beschrieben worden.
  • Die autektische Temperatur dieser Lotlegierung beträgt 183 0C. Da diese eutektische Temperatur zu niedrig ist, besteht der Nachteil, daB die Lotschicht schmilzt, wenn zunächst dieses Lot aufgebracht wird und wenn ein herkömmliches Lot auf dieses Lot aufebracht wird, Demgemäß ist es schwierig, die Temperatur des, Lötverfahrens zu ouern.
  • Darüber hinaus besteht bei einigen Anwendungen der Nachteil, daß das Zink in der Lotlegierung leicht verdampft, so daß sich diese Lotlegierung nicht zum dichten Verschließen von Vakuumröhren, welche unter hohem Vakuum betrieben wrden, eignet.
  • Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lot legierung zu schaffen, welche direkt auf ein schwer lUtbares Material aufgebracht werden kann und dort mit Behr gro3er Festigkeit haftet und welche Eine relativ hohe Schmelstemperatur hat, sowie eine Verwendung dieser Lotlegierung.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lotlegierung zum Löten von schwer lötbaren Materialien gelöst, welche im wesentlichen durch einen Gehalt von 2 - 98,5 Gewichtsprozent Pb, von 1 - 97,5 Gewichtsprozent Sn, von 0>1 - 15 Gewichtsprozent mindestens eines seltenen Erdmetalls; von 0 - 30 Gewichtsprozent Zn; von 0 - 30 Gewichtsprozent Sb; von 0 - Q,1 Gewichtsprozent Al und von 0 - 0,5 Gewichtsprozent Si, Ti oder Be gekennzeichnet ist.
  • Die erfindwigsgemäf3e Lotlegierung umfaßt Blei, Zinn und ein seltenes Erdmetall, Sie kann zum Löten von schwer lötbaren Materialien unter Anwendung einer Schwingung, vorzugsweise einer Ultraschallachwingung verwendet werden.Falls in der erfindungsgemäßen Lotlegierung kein Zink vorhanden ist, so enthält diese Lotlegierung auch keine verdampfbaren Ko:nponenten, und eignet sich somit zum Löten von Geräten, welche unter sehr hohem Vakuum betrieben werden. Die erfindungsgemäße Lotlegierung eignet'sich zum Lötenvon insbesondere Glas, Keramik, Gaskeramik, Tonwaren, Porzellan, feuerfesten Oxyden, anorganischen Oxydkriställen, Silicium, Germanium} Aluminium, Titan, Zlrkon,^Tantal oder dergleichen. Die erfindungsgemäße Lotlegierung hat im wesentlichen die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent: Pb 2 - 98,5 % Sn 1.- 97,5% seltene Erden 0,1-15 % Zn O - 30 % Sb O - 3O-% Al 0 - 0,1% -St, Ti und/oder Be O -Die komponenten Zink, Antimnn, Aluminium, Silicium, Titan und Beryllium können fehlen. Die Hauptlegierungsbestandteile sind Blei, Zinn und 0>1 - 15 Gewichtsprozent seltener Erden. Die teorendbaren seltenen Erden umfassen 15 Elemente der Atomzahlen 57 bis 71 des Periodensystems. Sie gehören der Gruppe III an und tragen die Bezeichnungen Ia, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu. Ferner wrdcn zu den seltenen Erden gewöhnlich die Elenente Y und Sc gerechnet, welche auch unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Lotlegierung ist es bevorzugt, Cer oder ein handelsUbliches Gemisch von seltenen Erden einzusetzen, welches als Mischmetall oder Cer-Mischmetall bezeichnet wird und Ce als hauptkomponente enthält.
  • Typische Cer-Mischmetalle bestehen aus 86,8 Gewichtsprozent Ce, 3,# Gewichtsprozent La, 4,0 Gewichtsprozent Nd, 6,2 Gewichtsprozent Sm und Pr und den Verunreinigungen von 3,2 Gewichtsprozent Fe, 0,37 Gewichtsprozent Mg, 0,27 Gewichtsprozent Al und 0,073 Gewichteprozent Si. Falls dle-Menge an seltenen Erden unterhalb von (D,1 Gewichtsprozent liegt, Bo kann keine elnwandfreie Verbindung zwischen dem Lot und der Oxydoberfläche hergestellt werden. Falls andererseits die Menge an seltenen Erden oberhalb 15 Gewichtsprozent liegt, so ist es schwierig, zu einer gleichförmigen Straktur zu kommen, wenn die Lotlegierung hergestellt wird.
  • Falls die Menge an seltenen Erden oberhalb 10 Gewichtsprozent liegt, so ist die Bindungsfestigkeit des Lotes sehr groß, die Duktilität ist jedoch etwas erniedrigt, so daß das Lot schlecht zu einem Draht verarbeitet werden kann.
  • Es ist jedoch möglich, in diesem Fall das Lot in Form einer Stange, einer Flüssigkeit oder einer anderen Masse einzusetzen. Der bevorzugte Bereich des Gehaltes an seltenen Erden liegt bei 1 - 4 Gewichtsprozent. Dabei kommt man zu einer guten Bindungsfestigkeit und zu einer leichten Ausbildung von Lotdraht.
  • Es muß bemerkt werden, daß die seltenen Erden leicht oxydiert werden, woher die Affinität des erfindungsgemäßen Lotes zu Oxyden, wie Glas, Keramik oder schwer lötbaren Metallen, wie Aluminium, Silicium oder dergleichen, welche mit einer Oxydschicht überzogen sind, rührt. Wenn die Menge an Blei in der Lotlegierung 98,5 Gewichtsprozent übersteigt oder wenn die Menge an Zinn in der Lotlegierung geringer als 1 Gewichtsprozent ist, so werden der Schmelzpunkt und die Viskosität des Lotes erhöht, so daß es schwierig ist, die Lotlegierung herzustellen und dieselbe anzuwenden. Ferner wird die aufgebrachte Lotschicht weniger glatt und luftdicht. Wenn umgekehrt der Gehalt an Blei unterhalb 2 Gewichtsprozent liegt, oder wenn der Gehalt an Zinn oberhalb 97,5 Gewichtsprozent liegt, so ist der Temperaturbereich des halbgeschmolzenen Zustandes, für die Durchführung einer Lötoperation zu eng.
  • Dies bedeutet, daß die Mischung der Mischkristalle in einer Flüssigkeit zu eng ist.
  • Somit wird in diesem Fall die Lotlegierung verfestigt, ohne daß es zur Ausbildung der halbgeschmolzenen Mischkristalle kommt und die Lötoperation ist schwer durchzuführen. Die Menge an Blei und Zinn kann in dem angegebenen Bereich je nach der Anwendungsart des Lotes ausgewählt werden. Wenn eine hohe Bindungsfestigkeit erforderlich ist, so werden vorzugsweise 1 - 4 Gewichtsprozent seltene Erden zu einem Basislot von 40 - 98 Gewichtsprozent Pb und 2 - 50 Gewichtsprozent Sn und insbesondere von 81 - 93 Gewichtsprozent Pb und 3 - 9 Gewichtsprozent Sn gegeben. Eine hohe Bindungsfestigkeit ist z. B. erforderlich, wenn man eine Glasplatte mit einer Metallhalterung verbinden will, was z. B. bei der Schwebekonstruktion oder Hängekonstruktion von Glasplatten erforderlich ist.
  • Andererseits kann aber auch die Glattheit und Luftdichtheit der Oberfläche oder der Bindungsfläche wichtiger sein als die Bindungsfestigkeit des Lotes, wie z. B. bei elektrischen und elektronischen Bauteilen. In diesem Fall ist es bevorzugt, -ein Lot zu verwenden, bei dem das Sn das Pb überwiegt. Für diese Anwendungen ist es bevorzugt, eine Zusammensetzung von 50 - 98 Gewichtsprozent Sn, 20 -50 Gewichtsprozent Pb, 0,01 - 15 GewiXchtsprozent seltene Erden und insbesondere 10 - 40 Gewichtsprozent Pb, 60 - 90 Gewichtsprozent Sn und 1 - 4 Gewichtsprozent seltene Erden zu wählen.
  • Es ist nicht erforderlich, in allen Fällen Zink zuzusetzen.
  • Durch das Zink wird jedoch die Bindungsfestigkeit zur Oxydfläche erhöht. Insofern verstärkt Zink die Wirkung der seltenen Erden. Eine vorteilhafte Wirkung wird erzielt, wenn die Zinkmenge oberhalb 0,05 Gewichtsprozent liegt. Es ist jedoch nicht gut, mehr als 30 Gewichtsprozent Zink zuzusetzen, da es sonst schwer ist, eine gleichförmige Legierung auszubilden. Falls die Zinkmenge oberhalb 10 Gewichtsprozent liegt, so ist es schwierig, aus dem Lot einen Draht zu formen. In diesem Fall ist es jedoch möglich, das Lot in Form einer Stange, einer Flüssigkeit oder einer anderen Masse zu verwenden.
  • Es ist nicht stets erforderlich, Antimon zuzusetzen. Ween jedoch der Antimongehalt oberhalb 0,05 Gewichtsprozent liegt, so wird die Wasserbeständigkeit und die Witterungsbeständigkeit des Lotes erhöht. Man sollte jedoch nicht mehr als 30 Gewichtsprozent Antimon zusetzen, da es sonst schwer ist, eine gleichförmige Legierung zu bilden. Wenn die Antimonmenge oberhalb 10 Gewichtsprozent liegt, so ist es schwer, einen Draht zu bilden. In diesem Fall verwendet man das Lot bevorzugt in Form einer Stange, einer Flüssigkeit oder einer and-eren Masse.
  • Aluminium kann der Legierung in Mengen von weniger als 0,1 Gewichtsprozent zugesetzt werden, um die Bildung einer Haut oder einer Kruste durch Oxydation des Lotes während der Lötoperation zu verhindern. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn Aluminium in Mengen von 0,01 - 0,1 Gewichtsprozent vorliegt, vorzugsweise in Mengen von 0,02 - 0,05 Gewichtsprozent. Falls die Aluminiummenge 0,1 Gewichtsprozent übersteigt, so wird die Bindungsfestigkeit des Lotes nachteilig beeinflusst.
  • Zusätzlich können Silicium und/oder Titan und/oder Beryllium dem Lot in einer kombinierten Menge von nicht mehr als 0,5 Gewichtsprozent zugesetzt werden. Diese Komponenten können dazu beitragen, eine Schleierbildung oder eine Herabsetzung des Glanzes der Lotoberfläche zu verhindern. Diese Elemente können insbesondere in einer kombinierten Menge von 0,02 -0,05 Gewichtsprozent und vorzugsweise in Mengen von 0,06 -0,15 Gewichtsprozent vorliegen. Wenn die Gesamtmenge an Silicium, Titan und Beryllium 0,5 Gewichtsprozent übersteigt, so kann die Bindungsfestigkeit des Lotes leicht herabgesetzt werden.
  • Da Silicium, Titan und Beryllium sehr hoch schmelzende Elemente sind, wäre es schwierig, diese Metalle direkt in freier metallischer Form zuzusetzen. Es ist daher bevorzugt, diese Metalle dem Lot in Form einer Mu,tterlegierung mit Kupfer oder Aluminium zuzusetzen. Geeignete Mutterlegierungen umfassen 75 ffi Cu - 25 % Ti; 85 o« Cu - 15 % Si und 96 ffi Cu -4 % Be ower dergleichen. In diesem Fall gelangen etwa 1 - 3 so Kupfer in das Lot. Obwohl derartig geringe Mengen Kupfer die Eigenschaften des Lotes nicht beeinträchtigen, sollte doch die Kupfermenge den Wert von 3 Gewichtsprozent nicht übersteigen.
  • Die erfindungsgemäße Lotlegierung kann hergestellt werden, indem man die erwähnten Metallkomponenten unter Vakuum oder unter einer nicht-oxydierenden Atmosphäre, wie z. B. einer Inertgasatmosphäre, wie Stickstoff oder Argon oder unter einer reduzierenden Atmosphäre, wie Wasserstoff, schmilzt. Im folgenden sei ein Verfahren zur Herstellung der Lotlegierung angegeben: Die genannten Metallkomponenten werden geschmolzen und gemischt und bei 800 0 in einer Quarzröhre-wshrend 5 min unter Vakuum erhitzt, worauf die Mischung unter Schwingungsbehandlung öfters gerührt wird und wiederum während 5 min auf 800°Cwährend erhitzt wird, worauf kontinuierlich mit Schwingungen behandelt und mit Wasser gekühlt wird. Auf diese Weise kommt man zur erfindungsgemäßen Lotlegierung.
  • Die so hergestellte erfindungsgemäße Lotlegierung schmilzt bei 220 - 320 00. Demgemäß ist es sehr einfach, die Temperatur zu steuern, wenn das Lot auf eine Fläche aufgetragen wird und wenn danach ein niedriger schmelzendes Lot mit einem Schmelzpunkt von 100 - 183 oC aufgetragen wird. Das erfindungsgemäße Lot verbindet sich nicht nur mit Metallen, welche Oxydflächen haben, sondern auch mit den folgenden schwer lötbaren Materialien mit Oxydoberflächen.
  • Das erfindungsgemäße Lot kann zum direkten Löten einer Vielzahl von Materialien verwendet werden: Anorganische Oxydfestkörper, wie Oxydglas, z. B. Silikatglas oder Quarzglas, Glaskeramik, Tonwaren oder Porzellan, gesinterte, geschmolzene, oder gebrannte feuerfeste Oxyde, wie Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd, Spinell, Thoriumoxyd, Berylliumoxyd, Zirkonoxyd, für elektronische und elektrische Zwecke verwendete Keramikmaterialien, wie Bariumtitanat, Ferrite, Steatit, Forsterit, Titanoxyd, natürliche oder synthetische anorganische Oxydkristalle, wie Quarzkristalle, Rubin oder Saphir und Cermets.
  • Das Lot kann ferner direkt auf schwer lötbare Metalle mit Oxydoberflächen, wie Silicium, Germanium, Aluminium, Titan, Zirkonium und Tantal aufgetragen werden.
  • Das erfindungsgemäße Lot kann fest mit der Oberfläche des schwer lötbaren Material verbunden werden, indem man das Lot im geschmolzenen Zustand unter Anwendung einer Schwingungsbehandlung, vorzugsweise mit Ultraschall, aufbringt. Man erzielt dabei eine sehr hohe Bindungsfestigkeit. Der Grund hierfür ist nicht geklärt. Es wird jedoch die folgende Vermutung angestellt: Wenn das schwer lötbare Metall, wie Silicium, Germanium, Aluminium, Titan, Tantal oder Zirkon mit der Luft in Berührung kommt, so bildet sich eine feste Oxydschicht an der Oberfläche des Metalls aus. Glas und Keramikmaterialien bestehen im Ganzen aus Oxyden.
  • Das Oxyd hat keine Affinität zu einer Blei-Zinn-Legierung, so daß mit einem derartigen Lot keine Bindung erreicht werden kann. Das erfindungsgemäße Lot hat jedoch eine unerwartete Affinität zur Oxydschicht oder zum Oxyd. Die unerwartet hohe Bindungsfestigkeit ist auf diese Affinität zurückzuführen. Während der Lötoperation wird die zu lötende Fläche mit dem geschmolzenen oder halbgeschmolzenen Lot in Berührung gebracht, worauf das Lot einer Schwingungsbehandlung ausgesetzt wird.
  • Ein geeignetes Ergebnis kann erzielt werden, wenn man eine Ultraschallschwingung der Frequenz 20 - 30 tHz in einer Richtung parallel zur Lötfläche anwendet. In einem speziellen Fall kann z. B. der Lötspatel auf etwa 250 - 450- 0C erhitzt werden und in einer Richtung parallel zur Lötfläche in Schwingungen versetzt werden. Dabei überträgt der Lötspatel Reibungskräfte auf die Lötfläche, so daß die Aktivität der Oxydfläche erhöht wird. Die Lötfläche wird vorzugsweise auf etwa 100 - 200 C vor der Lötoperation erhitzt, um zwischen der Lotschicht und der Oxydfläche eine starke Bindung zu bewirken. Die Lotschicht kann gewöhnlich in einer Dicke von 0,02 - 0,2 mm und möglicherweise in einer Dicke vnn mehreren Millimetern aufgetragen werden.
  • Bei einem anderen Verfahren wird ein Bad von geschmolzenem Lot einer Schwingungsbehandlung, vorzugsweise mit Ultraschall ausgesetzt und das schwer lötbare Material wird eingetaucht, so daß das Lot an der Oberfläche dieses Materials fest haftet, welche mit dem geschmolzenen Lot in Berührung gebracht wurde.
  • Das mit dem Lot beschichtete schwer lötbare Material wird mit dem and-eren lötbaren Material in Berührung gebracht, z. B. mit einem lötbaren Metall, worauf der Kontaktbereich erhitzt wird um die Haftung zu bewirken. Andererseits- können zwei schwer lötbare Materialien miteinander verbunden werden, indem man die beiden zu verbindenden Oberflächen mit der Lotlegierung überzieht, worauf die beiden mit Lot beschichteten Oberflächen miteinander in Berührung gebracht werden und worauf die Berührungsfläche erhitzt wird, um das Lot zu schmelzen. Bei der Abkühlung erzielt man eine Verbindung mt einer sehr hohen Bindungsfestigkeit.
  • Die Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen Lotes hängt vom jeweiligen speziellen Verhältnis Pb:Sn ab. Die Variation der Zugfestigkeit in Abhängigkeit von Pb:Sn ist in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.
  • Verhältnis Pb:Sn im Lot Zugfestigkeit 0,5:9,5 406 kg/cm2 4:6 482 " 5:5 458 6:4 446 " 8:2 400 " 9,5:0,5 263 Wenn ein Glasprodukt mit einem Metallprodukt verlötet werden soll, so wendet man am besten die erfindungsgemäße Technik an, wobei die Zugfestigkeit des Lotes größer ist als die Zugfestigkeit des Glasproduktes. Bei einem Zugfestigkeitstest wurde gefunden, daß das Glas bei einer Belastung von 70 - 75 kg/cm2 zerbracht, ohne daß die Lotbindung zwischen der Glasfläche und der Lotschicht versagte. Bei anderen Tests wurde Aluminiumoxyd, welches ein Keramikmaterial mit sehr hoher Zugfestigkeit ist, mit einem Metallkörper verbunden, wobei die erfindungsgemäße Technik eingesetzt wurde.
  • Es wurde festgestellt, daß die Zugfestigkeit der Lötverbindung so groß war, daß zwar das Lot bei der oben angegebenen Zugfestigkeit versagte, die Lotphase zwischen dem Keramikmaterial und der Lotschicht jedoch nicht versagte. Es ist daher ein bemerkenswerter Vorteil des erfindungsgemäßen Lotes, daß schwer lötbare Materialien wie Glas, Keramik oder dergleichen mit sehr großer Haftfestigkeit mit einem zweiten lötbaren Material verbunden werden können, wobei die Bindungsfestigkeit größer ist als die Zugfestigkeit des Lotes oder des schwer lötbaren Materials.
  • Das erfindungsgemäße Lot eignet sich sehr gut als Lötbasis, auf welche ein herkömmliches Lot, welches in der Hauptsache aus Pb und Sn besteht und welches sich selbst nicht zum Löten des schwer lötbaren Materials eignet, aufgebracht werden kann. In letzterem Fall wird das erfindungsgemäe Lot auf die Fläche des Glases oder des Keramikproduktes oder dergleichen aufgebracht, worauf das herkömmliche Lot auf diese Schicht des erfindungsgemäßen Lotes aufgetragen wird oder worauf das lötbare Material mit dem herkömmlichen Lot aufgelötet wird.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausffihrungsbeispielen näher erläutert.
  • Beispiele: Lotlegieru*.ngen mit verschiedenen Zusammensetzungen, welche in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt sind, wurden zum Löten einer Glasplatte (Soda-Kalk-Glasplatte) mit den Abmessungen 10 cm x 10 cm x 0,3 cm auf eine Metallplatte (22-Cr Edelstahl) mit den Abmessungen 5 cm x 2,5 cm x 0,3 cm verwendet. Bei dieser Lötoperation wurde die Glasplatte auf 200 0C vorerhitzt und ein Ultraschall-Lötspatel wurde mit dem auf 420 0C erhitzten Lot auf der Glasfläche in Berührung gebracht, so daß das Lot mit einer Ultraschallschwingung von 20 Kilz und einer Amplitude von 30 µ parallel zur Lot fläche beaufschlagt wurde, wobei dai I Lot mit der Oberfläche fest verbunden wurde. Sodann wurde die Metallplatte darüber gelegt und das Lot und die Metallplatte wurden durch Schmelzen in der Hitze initeinander verbunden. In der nachstehenden Tabelle besteht das Cer-Mischmetall, aus 86,8 Gewichtsprozent Ce; 3,0 Gewichtsprozent La; 4,0 Gewichtsprozent Nd; 6,2 Gewichtsprozent Sm und Pr; 3,2 Gewichtsprozent Fe; 0,37 Gewichtsprozent M; 0,27 Gewichtsnrozent Al und 0,73 Gewichtsprozent Si.
  • Andererseits wurde ein Zylinder aus Aluminiumoxyd mit einem Innendurchmesser von 8 mm und einem Außendurchmesser von 30 mm und mit einer Länge von 7 mm mit einer Aluminiumsäule mit einem Außendurchmesser von 20 mm und einer Länge von 7 mm verbunden. Dabei wurde das in der Tabelle angegebene Lot verwendet. Dieser Versuch wurde durchgeführt, um festzustellen, ob die Lötverbindung luftdicht ist. Die Luftdichtheit der Lötverbindung wurde mit einem Heliumlecksucher bestimmt, wobei das Volumen der durch die Lötverbindung hindurchtretenden Heliumgasmenge (Normalzustand) bei einer Atmosphäre pro Sekunde gemessen wurde (Atmosphären cm³/sec).
  • Der Ausdruck "ausgezeichnet" in der Tabelle bezeichnet eine Luftdichtheit mit einem Leckvolumen von weniger als 1 x 10 11 Atm. cm3/sec, der Ausdruck "mäßig" bezeichnet -8 -1 3 ein Leckvolumen von 1 x 10 8 bis 1 x 10 1 Atm. cm /sec und der Ausdruck "schlecht" bezeichnet ein Leckvolumen von 3 von 1 x 10 Atm. cm /sec.
  • Tabelle Nr. Zusammensetzung Gew.-0% Bindungs- Wasser-' Lft-Pb Sn Zn Sb Cer- andere festig- bestän- dichtmisch- keit digkeit heit metall 1 92 4 4 ausgez. mäßig mäßig 2 89 2 1 8 ausgez. ausgez. mäßig 3 69 27,6 3,4 ausgez. mäßig ausgez.
  • 4 55 43 2 2 3 ausgez. ausgez. ausgez.
  • 5 45 50 5 mäßig mäßig ausgez.
  • 6 32 62 2,7 3 mäßig ausgez. ausgez.
  • 7 16 80 1,5 1,5 1. mäßig ausgez. ausgez.
  • 8 4 90 1 1 4 mäßig ausgez. ausgez.
  • 9 30 30 25. 1 4 ausgez. ausgez. mäßig 10 23 50 25 2 mäßig ausgez. ausgez.
  • 11 23 72 1,9 3 Al 0,1 ausgez. ausgez. mäßig 12 81 10 2 2 4 Al 0,05 Ti 0,04 Si 0,05 Cu 0,86 ausgez. ausgez. mäßig 13 80 16 2 La 2 ausgez. ausgez. mäßig 14 80 16 2 Nd 2 ausgez. ausgez. mäßig 15 -80 16 2 Y 2 ausgez. ausgez. mäßig 16 80 15 1 2 Nd 2 ausgez. ausgez. mäßig 17 10 85 Sc 5 ausgez. mäßig ausgez.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE
1. Lotlegierung zum Löten eines schwer lötbaren Materials, gekennzeichnet im wesentlichen durch einen Gehalt von 2 - 98,5 Gewichtsprozent Pb; 1 - 97,5 Gewichtsprozent Sn; 0,1 - 15 Gewichtsprozent einer oder mehrerer seltener Erden; O - 30 Gewichtsprozent Zn; O - 30 Gewichtsprozent Sb; O - 01, Gewichtsprozent Al; 0 - 0,5 Gewichtsprozent Si und/oder Ti und/oder Be.
2. Verwendung der Lotlegierung nach Anspruch 1 zum Löten schwer lötbarer Materialien unter Beaufschlagung der Berührungsstelle des schwer lötbaren Materials mit der geschmolzenen Lotlegierung mit einer Schwingung, insbesondere einer Ultraschallschwingung.
3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Glas, Keramik, Glaskeramik, Tonwaren, Porzellan, feuerfeste Oxyde, anorganische Oxydkristalle, Silicium, Germanium, Aluminium, Titan, Zirkon und Tantal gelötet werden.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schwer lötbare Material an ein Metall gelötet wird indem zunächst die Lotlegierung auf das schwer lötbare Material aufgebracht wird, worauf das Metall unter Erhitzung aufgebracht wird.
5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschall schwingung parallel zur Lötfläche angewandt wird.
6. Verwendung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei schwer lötbare Materialien miteinander verlötet werden, indem man beide schwer lötbaren Materialien mit der geschmolzenen Lotlegierung überzieht und danach die beiden schwer lötbaren Materialien unter Einwirkung von Hitze miteinander in Beruhrung bringt.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5299726A (en) * 1991-08-10 1994-04-05 Saint-Gobain Vitrage International "Les Miroirs" Connection for glazings having an electroconductive layer
DE19526822A1 (de) * 1995-07-15 1997-01-16 Euromat Gmbh Legierung, insbesondere Lotlegierung, Verfahren zum Verbinden von Werkstücken durch Löten mittels einer Lotlegierung sowie Verwendung einer Legierung zum Löten
US6047876A (en) * 1997-09-12 2000-04-11 Materials Resources International Process of using an active solder alloy
DE19953670A1 (de) * 1999-11-08 2001-05-23 Euromat Gmbh Lotlegierung
DE102009000892A1 (de) 2008-11-25 2010-06-17 Slv Halle Gmbh Verfahren zur Schichtapplikation folienförmiger Lotwerkstoffe mittels Ultraschallschweißen
US7806994B2 (en) 2004-05-04 2010-10-05 S-Bond Technologies, Llc Electronic package formed using low-temperature active solder including indium, bismuth, and/or cadmium

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5299726A (en) * 1991-08-10 1994-04-05 Saint-Gobain Vitrage International "Les Miroirs" Connection for glazings having an electroconductive layer
DE19526822A1 (de) * 1995-07-15 1997-01-16 Euromat Gmbh Legierung, insbesondere Lotlegierung, Verfahren zum Verbinden von Werkstücken durch Löten mittels einer Lotlegierung sowie Verwendung einer Legierung zum Löten
WO1997003789A1 (de) * 1995-07-15 1997-02-06 Euromat Gmbh Legierung, insbesondere lotlegierung, verfahren zum verbinden von werkstücken durch löten mittels einer lotlegierung sowie verwendung einer legierung zum löten
DE19526822C2 (de) * 1995-07-15 1998-07-02 Euromat Gmbh Lotlegierung, Verwendung der Lotlegierung und Verfahren zum Verbinden von Werkstücken durch Löten
US6231693B1 (en) 1995-07-15 2001-05-15 Materials Resources International Alloy, in particular a solder alloy, for joining workpieces
US7041180B2 (en) 1995-07-15 2006-05-09 Materials Resources International Method for joining workpieces using soldering alloy
US6047876A (en) * 1997-09-12 2000-04-11 Materials Resources International Process of using an active solder alloy
DE19953670A1 (de) * 1999-11-08 2001-05-23 Euromat Gmbh Lotlegierung
US7806994B2 (en) 2004-05-04 2010-10-05 S-Bond Technologies, Llc Electronic package formed using low-temperature active solder including indium, bismuth, and/or cadmium
DE102009000892A1 (de) 2008-11-25 2010-06-17 Slv Halle Gmbh Verfahren zur Schichtapplikation folienförmiger Lotwerkstoffe mittels Ultraschallschweißen

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DE2235376B2 (de) 1974-05-09
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