Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZMLöten
Löten ist ein mehrere tausend Jahre altes Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen von Werkstoffen. Insbesondere beim Verbinden elektronischer Komponenten findet Lot als universelles Standardmaterial eine breite Verwendung. Das Verfahren kommt auf allen Integrationsebenen zum Einsatz, das heißt sowohl zum Verbinden von Chips (1st level) als auch auf der Baugruppenebene (2nd level).
Eine klassische Komponente beim Löten ist Blei, lange Zeit war Sn63Pb37-Lot das vorherrschende Material. Seit Juli 2006 darf Blei lediglich in Ausnahmefällen in elektronischen Geräten verwendet werden (EG-Richtlinie 2002/95/EG zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten - RohS). Seitdem werden verstärkt bleifreie Weichlote angewandt, wie Legierungen der Gruppe Sn/Ag, Sn/Cu oder Sn/Ag/Cu, die das klassische eutektische Sn63Pb37-Lot ersetzen.
Das Flip-Chip-Löten (1st level) wird häufig mittels Thermodenbonder ausgeführt, wobei der Chip während des gesamten Lötprozesses auf seiner Position gehalten wird. Alternativ kann auch ein Pick-and-Place-Automat mit gekoppeltem Reflow-Prozess zum Einsatz kommen, wobei der Chip zunächst mit einem Bestücker oder Flip-Chip-Bonder platziert und anschließend in einem Ofen gelötet wird. Hierbei werden verschiedene zur Verfügung stehende Lötatmosphären von Schutzgasen bis zu aktiven Gasen wie Wasserstoff eingesetzt. Als Lötverfahren auf der Baugruppenebene (2nd level) werden das Reflow-Löten und das Dampfphasenlöten genutzt. Für spezielle Aufbauten wendet man selektive Lötprozesse, wie Laserlöten, Induktionslöten und Löten mit selektiver Welle an. Gelötet wird auch hier meist unter Schutzatmosphäre.