Benetzung

Die Benetzung beschreibt, wie sich eine Flüssigkeit auf einer festen Oberfläche ausbreitet. Auf der Leiterplatte entscheidet dieses Verhalten an zwei Stellen: beim Aufbringen der Oberfläche auf das Kupfer (s. Leiterplattenoberfläche) und später beim Löten für eine einwandfreie Leiterplattenbestückung..

Beim Aufbringen geht es darum, dass die Oberfläche das Kupfer vollständig und gleichmäßig bedeckt. Beim Löten geht es darum, dass das Lot sich sauber verteilt und eine tragfähige Verbindung bildet.

Wichtig sind dabei zwei Größen:

• Grenzflächenspannung: Je niedriger sie zwischen Lot und Oberfläche ist, desto besser läuft das Lot auseinander. Eine hohe Spannung führt zu Tropfenbildung.
• Oberflächenenergie: Eine saubere, oxidfreie Metalloberfläche hat eine hohe Oberflächenenergie und wird gut benetzt. Oxide, Fette oder Fingerabdrücke senken sie und verschlechtern das Ergebnis.

Ein Maß für die Benetzung ist der Kontaktwinkel: Je kleiner der Winkel zwischen Lot und Oberfläche, desto besser die Benetzung. Ab etwa 90° spricht man von schlechter oder keiner Benetzung.

Die Oberfläche selbst beeinflusst das Ergebnis deutlich. Die Oberfläche chemisch Gold ist sehr eben und benetzt gleichmäßig. Zinn im HAL-Prozess neigt dagegen zur Tropfenbildung und zieht sich an Bohrlochkanten zurück  (s. HAL vs. chem. Gold).

In der Praxis zeigen sich Benetzungsfehler als Lotperlen, ungleichmäßige Schichten oder kalte Lötstellen. Ursachen sind meist Oxidation, Verunreinigungen oder eine falsche Prozessführung. Eine saubere Lagerung und angepasste Flussmittel beugen dem vor.