Quelltext der Seite Flussmittel (Löten)

Ein '''Flussmittel''' ist ein beim [[Löten]] zugegebener Stoff, der eine bessere [[Benetzung]] des Werkstücks durch das [[Lot (Metall)|Lot]] bewirkt. Es entfernt die an den Oberflächen aufliegenden [[Oxid]]e durch chemische Reaktion. Gleiches gilt für Oxide, die während des Lötvorgangs durch den [[Sauerstoff]] der Luft entstehen. Flussmittel setzen außerdem die [[Grenzflächenspannung]]en herab.

== Wirkungsweise ==
[[Datei:Flux Pen.jpg|mini|Flussmittelstift zum gezielten Aufbringen von Flussmittel auf eine [[Leiterplatte]]]]
Das Flussmittel [[Reduktion (Chemie)|reduziert]] (Reduktion, Gegenteil von Oxidation) während des Lötens die heiße Oberfläche der zu verbindenden Werkstücke und des flüssigen Lots. Außerdem wird die [[Oberflächenspannung]] des flüssigen Lotes vermindert.

== Auswahlkriterien ==
Für alle einzusetzenden Flussmittel ist die Anforderung gleich: Sie müssen oxidfreie Lötflächen sichern oder Oxidfreiheit herbeiführen. Flussmittel sind in ihrer Zusammensetzung unterschiedlich, wobei diese von der Art der zu verlötenden Teile und von der Temperatur des verwendeten Lotes abhängt. Für das Weich- wie für das Hartlöten gibt es jeweils spezielle Flussmittel, die in Zusammensetzung und Konzentration den Schmelzpunkt des Lotes berücksichtigen.
* Für Arbeiten an oxidierten Fügepartnern werden säurehaltige Flussmittel verwendet (Lötwasser auf Basis [[Salzsäure]], [[Salicylsäure]], [[Acetylsalicylsäure]],<ref>{{Patent| Land=DE| V-Nr=4415527A1| Typ=Patentanmeldung| Titel=Flußmittel zum Weichlöten| A-Datum=1994-05-03| V-Datum=1995-11-09| Erfinder=Tadeusz Tumalski}}</ref> [[Adipinsäure]], Lötfett). Rückstände säurehaltiger Flussmittel sind zu entfernen, da sie langfristig zu Korrosion der Lötstelle führen.
* Zum Verbessern des [[Legierung]]sprozesses werden Aktivatoren eingesetzt ([[Zinkchlorid]], [[Ammoniumchlorid]] oder organische Salze).
* Für die Lotverbindung erzeugen die Aktivatoren eine höhere Konzentration beweglicher Ionen im Flussmittelfilm an der Werkstückoberfläche.
* Bei fettig verschmutzten Fügepartnern werden organische Lösemittel verwendet.
* Das bei der Anwendung schmelzende Flussmittel hinterlässt auf der Lötstelle und auf benachbarten Isolierstoffen teilweise chemisch umgewandelte Rückstände. Je nach Typ sind diese Rückstände korrodierend, leitfähig oder [[hygroskopisch]]. Das kann in der Elektronik zu Fehlfunktionen durch unzureichende Isolation oder durch mit der Zeit wegkorrodierte elektrische Verbindungen führen. Die mit diesen Flussmitteln erstellten Lötstellen müssen daher nach dem Löten mit einem geeigneten [[Lösungsmittel]] wie [[Isopropanol]] gesäubert werden. Manche Flussmittel lassen sich nur mit [[Fluorchlorkohlenwasserstoffe]]n säubern und einige sind in Wasser löslich. Es gibt speziell für das Weichlöten in der Elektronik auch Flussmittel, die sich bei Raumtemperatur chemisch so passiv verhalten, dass auf eine Säuberung verzichtet werden kann. Diese Flussmittel werden mit dem Prädikat „No-Clean“ beworben.
* Für Aluminium existieren mittlerweile alternative Lötverfahren, die den Einsatz von Flussmitteln überflüssig machen.<ref name="Aluminium weichloeten" />
* Auch Chromnickelstahl und Edelstahl sind mit speziellen Flussmitteln lötbar.

In Spezialfällen, wenn etwa eine erneute Oxidation der Lötstelle durch die Atmosphäre unbedingt zu vermeiden und kein Flussmittel verfügbar ist, wird ohne ein solches unter [[Schutzgas]] oder im Vakuum gelötet. Dadurch wird eine Oxidation der zu verbindenden Flächen während des Lötvorgangs verhindert.

== Gesundheitliche Gefahren ==
[[Datei:Soldering-step2c.jpg|mini|Dose mit Flussmittel, welches vor dem Lötvorgang auf einen Draht aufgebracht wird]]
Flussmittel sind für verschiedene Aufgaben unterschiedlich zusammengesetzt. Sie erreichen die volle [[Reaktivität (Chemie)|Reaktivität]] zwar erst bei der Schmelztemperatur des Lots, aber auch bei Raumtemperatur kann von ihnen eine chemische Gefahr ausgehen, z.&nbsp;B. sind sie im Umgang
* reizend ([[Kolophonium]]),
* ätzend ([[Salzsäure]], [[Adipinsäure]]) und/oder
* korrodierend ([[Zinkchlorid]], [[Ammoniumchlorid]]) und/oder
* gesundheitsschädlich ([[Halogenkohlenwasserstoffe|halogenierte Kohlenwasserstoffe]] und/oder [[Phenol|Fette]]).
Bei der Anwendung eines Flussmittels muss daher das jeweilige Sicherheitsmerkblatt mit den darin enthaltenen [[H- und P-Sätze]]n beachtet werden. Dies gilt insbesondere für die bei vielen Flussmitteln während des Lötvorgangs entstehenden Dämpfe.

== Typ-Kennzeichnung beim Löten verwendeter Flussmittel ==
Das Typ-Kennzeichen besteht aus dem Buchstaben F (abgeleitet vom Begriff Flussmittel), dem zwei weitere Buchstaben folgen. Der erste kennzeichnet den zu lötenden [[Werkstoff]]: S ([[Schwermetalle|Schwermetall]]), L ([[Leichtmetall]]); der zweite das Lötverfahren: H ([[Hartlöten]]), W ([[Weichlöten]]) Die Hilfsmittel können sowohl zum Hart- als auch zum Weichlöten verwendet werden.

=== Zum Hartlöten ===
Die verwendeten Flussmittel unterscheiden sich nach ihrer Wirktemperatur und dem Korrosionsverhalten der Rückstände. Korrosive Rückstände sollten nach dem Lötvorgang abgewaschen, oder abgebeizt werden, weil sie die Lötstelle, oder das Werkstück chemisch angreifen.

; für Schwermetalle
{| class="wikitable"
! style="width:4em;"| Typ || Wirktemperatur || style="width:21em;"| Stoffe || Korrosion
|-
| F-SH 1 || &nbsp; 550&nbsp;°C – &nbsp; 800&nbsp;°C || [[Bor]]verbindungen, komplexe [[Fluoride]] || korrosiv
|-
| F-SH 1 a || &nbsp; 550&nbsp;°C – &nbsp; 800&nbsp;°C || Borverbindungen, komplexe Fluoride, [[Chloride]] ||  korrosiv
|-
| F-SH 2 || &nbsp; 750&nbsp;°C – 1100&nbsp;°C || Borverbindungen || nicht korrosiv
|-
| F-SH 3 || 1000&nbsp;°C – 1250&nbsp;°C || Borverbindungen [[Phosphate]], [[Silikate]] || nicht korrosiv
|-
| F-SH 4 || &nbsp; 600&nbsp;°C – 1000&nbsp;°C || Chloride, Fluoride ohne Borverbindungen || korrosiv
|}

; für Leichtmetalle
{| class="wikitable"
! style="width:4em;"| Typ || Wirktemperatur || style="width:21em;"| Stoffe || Korrosion
|-
| F-LH 1 || &nbsp; 500&nbsp;°C – &nbsp; 600&nbsp;°C || hygroskopische Chloride und Fluoride || korrosiv
|-
| F-LH 2 || &nbsp; 500&nbsp;°C – &nbsp; 600&nbsp;°C || nichthygroskopische Fluoride || nicht korrosiv
|}

=== Zum Weichlöten ===
[[Datei:Kolophonium Loeten.jpg|mini|[[Kolophonium]] zum Löten]]

Flussmittelrückstände verursachen je nach Flussmitteltyp verschieden starke bzw. nur geringe [[Korrosion]]. Die festen Rückstände zur Anwendung kommender Flussmittel müssen nach der Lötung sorgsam entfernt werden. Daneben gibt es praktisch rückstandsfreie Flussmittel, sogenannte ''{{lang|en|No Clean Flux}}'', welche in der Elektronikfertigung eingesetzt werden. Die meisten Flussmittel sind hygroskopisch, nehmen daher Luftfeuchtigkeit auf und begünstigen Korrosion.

==== EN ISO 9454 ====
Flussmittel für Lötanwendungen sind in der [[Normung|Norm]] [[Europäische Norm|EN]] [[ISO]] 9454 spezifiziert. Sie werden durch einen vierstelligen Code, welcher aus drei Ziffern, gefolgt von einem optionalen Buchstaben, mit folgender Bedeutung besteht:<ref>{{Webarchiv |url=http://www.stannol.de/WS_Flux/Technische%20Informationen%20Normen%20Flussmittel%20englisch%20WK.pdf |wayback=20110719085421 |text=Standards for soldering fluxes |archiv-bot=2019-04-11 07:30:38 InternetArchiveBot}} DIN EN 29454-1 (ISO 9454-1) Soldering Fluxes, Technical Information (englisch) abgerufen am 11. März 2011.</ref>

{| class="wikitable"
|-
! Flussmitteltyp !! Basis !! Aktivator !! [[Aggregatzustand]]
|-
| '''1''' [[Harz (Material)|Harz]]
| '''1''' [[Kolophonium]]<br>'''2''' ohne Kolophonium
|rowspan="2"| '''1''' ohne Aktivator<br> '''2''' Aktivator mit [[Halogenide]]n<br> '''3''' Aktivator nicht auf Halogenidbasis
|rowspan="5" |'''A''' flüssig<br> '''B''' fest<br> '''C''' Paste
|-
| '''2''' [[Organische Chemie|organisch]]
| '''1''' wasserlöslich<br> '''2''' unlöslich in Wasser
|-
|rowspan="3"| '''3''' [[Anorganische Chemie|anorganisch]]
| '''1''' Salze
| '''1''' [[Ammoniumchlorid]]<br> '''2''' ohne Ammoniumchlorid
|-
| '''2''' Säuren
| '''1''' [[Phosphorsäure]]<br> '''2''' andere Säuren
|-
| '''3''' basisch
| '''1''' [[Ammoniak]] und dessen [[Amine]]
|}

==== Alte Norm DIN 8511 ====
[[Datei:Schaumfluxer S M.JPG|mini|Dünnflüssiges Flussmittel („Schaumfluxer“) in einer [[Wellenlöten|Schwalllötmaschine]]]]
[[Datei:Lötzinn mit Flußmittelseele.JPG|mini|Festes Flussmittel im Innern eines schräg angeschnittenen Lötdrahts zum manuellen Löten von elektronischen Bauteilen]]
Vor Einführung von DIN EN&nbsp;29454-1 im Jahr 1994 wurden (in Deutschland) Flussmittel nach der [[DIN-Norm]] DIN&nbsp;8511 bezeichnet. Das Schema für Weichlote war ''F-SW-xx'', wobei ''xx'' für zwei Ziffern steht. DIN&nbsp;8511 folgte folgender Einteilung:

; Rückstände rufen Korrosion hervor
:; F-SW 11
:: Flüssigkeit. Eine wässerige Lösung von [[Zinkchlorid|Zink-]], [[Chlorid]]en anderer Metalle und/oder [[Ammoniumchlorid]]. Die bei der Aktivierung wirksame Substanz ist [[Chlorwasserstoffsäure|Salzsäure]], [[Schwefelsäure]], [[Salpetersäure]] oder [[Fluorwasserstoffsäure]]. Für stark oxidierte Oberflächen, beispielsweise Dachrinnen aus Reinzink.

:; F-SW 12
:: Basis ist Zinkchlorid, oder andere Schwermetallchloride und/oder Ammoniumchlorid/Salmiak. Flussmittelrückstände sind sorgfältig mit Wasser abzuwaschen. Anwendung als Flüssigkeit im [[Kühler]]bau, für [[Klempner]]arbeiten unter anderem an Kupfer, Tauchverzinnen. Als Pulver zum Abdecken von Lot- und Zinnbädern. Als Lot-Flussmittelgemisch zum Weichverzinnen, beispielsweise von [[Gusseisen]], [[Bronze]] oder [[Edelstahl]].

:; F-SW 13
:: Basis ist [[Phosphorsäure]] oder deren chemische [[Derivat (Chemie)|Derivate]]. Rückstände sind mit geeigneten Reinigungsverfahren zu beseitigen. Anwendung als Flüssigkeit für Arbeiten an Kupfer, [[Kupferlegierung]]en oder Edelstahl.

; Rückstände wirken bedingt korrosiv
: Als Trägersubstanz wird u.&nbsp;a. [[Ethanol|Alkohol]], [[Mineralöl]]e und -fette, höhere Alkohole, organische Lösungsmittel und [[Emulsion]]en verwendet.

:; F-SW 21
:: Wirktemperatur 140&nbsp;°C bis 450&nbsp;°C, Zink- und/oder Ammoniumchlorid in organischer Zubereitung (z.&nbsp;B. höhere Alkohole, [[Fette]]), bedingt korrosiv, für Kupfer und Kupferlegierungen.

:; F-SW 22
:: Wirktemperatur 200&nbsp;°C bis 400&nbsp;°C, Zink- und/oder Ammoniumchlorid in organischer Zubereitung (z.&nbsp;B. höhere Alkohole, Fette), ohne Ammoniumchlorid, bedingt korrosiv, für Kupfer und Kupferlegierungen, Trinkwasserinstallationen.

:; F-SW 23
:: Wirktemperatur 200&nbsp;°C bis 400&nbsp;°C

:; F-SW 24
:: Wirktemperatur 200&nbsp;°C bis 400&nbsp;°C

:; F-SW 25
:: Wirktemperatur 200&nbsp;°C bis 400&nbsp;°C

:; F-SW 26
:: Wirktemperatur 140&nbsp;°C bis 450&nbsp;°C

:; F-SW 27
:: Wirktemperatur 140&nbsp;°C bis 450&nbsp;°C

:; F-SW 28
::: Wirktemperatur 140&nbsp;°C bis 450&nbsp;°C

; Rückstände wirken nicht korrosiv
: Rückstände können ohne Korrosionsgefahr auf der Lötstelle verbleiben. Bei elektrischen [[Messgerät]]en u.&nbsp;ä. können die elektrischen und mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt werden; es wird empfohlen spröde Harzreste daher zu entfernen. Als [[Lösungsmittel]] dient Alkohol oder Tri ([[Trichlorethylen]]).

:; F-SW 31
:: Wirktemperatur 200&nbsp;°C bis 400&nbsp;°C, Basis ist natürliches oder modifiziertes Harz (Kolophonium) ohne Zusätze. Flussmittelreste können auf der Lötstelle verbleiben. Anwendung in der Elektrotechnik, [[Elektronik]] als Pulver zur Abdeckung von Lotbädern. oder als Flussmittelseele in den Lötdraht eingearbeitet.

:; F-SW 32
:: Wirktemperatur 200&nbsp;°C bis 300&nbsp;°C, Basis wie F-SW 31, aber mit organischen, halogenfreien Aktivierungszusätzen, beispielsweise [[Stearinsäure|Stearin-]], [[Salicylsäure|Salicyl-]], [[Adipinsäure]], ohne [[Amine]], [[Diamin]]e oder [[Harnstoff]]. Anwendung als Pulver, als „Seele“ in Lötdraht eingearbeitet oder als Gemisch aus Lot und Flussmittel in der Elektrotechnik, [[Elektronik]], Miniaturtechnik ([[Surface Mounted Device|SMD]]), [[Leiterplatte]]n.

:; F-SW 33
:: Auf Basis [[Synthese (Chemie)|synthetischer]] Harze mit organischen, halogenfreien Aktivierungszusätzen, jedoch ohne [[Amine]], [[Diamin]]e oder Harnstoff. Anwendung wie F-SW 32.

:; F-SW 34
:: Basis sind organische, halogenfreie Säuren und natürliches Harz (Kolophonium) ohne Amine, Diamine oder Harnstoff. Anwendung als Flüssigkeit oder als „Seele“ in den Lötdraht eingearbeitet in der Elektronik, Miniaturtechnik (SMD), Leiterplatten.

{| class="wikitable sortable"
! Korrosionsverhalten<br> der Rückstände !! DIN 8511 !! ISO 9454-1
|-
|class=hintergrundfarbe7 | Stark
| F-SW-11 || 3.2.2
|-
|class=hintergrundfarbe7 | Stark
| F-SW-12 || 3.1.1
|-
|class=hintergrundfarbe7 | Stark
| F-SW-13 || 3.2.1
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-21 || 3.1.1
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-22 || 3.1.2
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-23 || 2.1.3
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-23 || 2.2.1
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-23 || 2.2.3
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-24 || 2.1.1
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-24 || 2.1.3
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-24 || 2.2.3
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-25 || 2.1.2
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-25 || 2.2.2
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-26 || 1.1.2
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-27 || 1.1.3
|-
|class=hintergrundfarbe8 | Schwach
| F-SW-28 || 1.2.2
|-
|class=hintergrundfarbe9 | Nicht korrosiv
| F-SW-31 || 1.1.1
|-
|class=hintergrundfarbe9 | Nicht korrosiv
| F-SW-32 || 1.1.3
|-
|class=hintergrundfarbe9 | Nicht korrosiv
| F-SW-33 || 1.2.3
|-
|class=hintergrundfarbe9 | Nicht korrosiv
| F-SW-34 || 2.2.3
|}

==== IPC-J-STD-004B, EN 61190-1-1 ====
In der Industrie wird zunehmend eine Klassifizierung mit der Spezifikation, welche vom [[IPC (Organisation)|IPC]] veröffentlicht wird, nach ''IPC-J-STD-004B'' vorgenommen (weitgehend identisch zu EN 61190-1-1). Diese Spezifikation beschreibt das jeweilige Flussmittel mit drei Buchstaben und einer Zahl:<ref>{{Webarchiv|url=http://www.ipc.org/TOC/IPC-J-STD-004B.pdf |wayback=20131106073318 |text=IPC J-STD-004B |archiv-bot=2025-02-07 17:25:18 InternetArchiveBot }} (PDF; 113&nbsp;kB) Requirements for Soldering Fluxes, IPC, 2008 (englisch)</ref>

{| class="wikitable"
|-
! Basis
| RO(sin) – RE(sin) – OR(ganic) – IN(organic)
|-
! Wirksamkeit
| L(ow) – M(oderate) – H(igh)
|-
! Halogenidanteil < 0,05 % (500&nbsp;ppm)
| 0(Ja) – 1(Nein)
|}

Darin sind alle Kombinationen möglich wie beispielsweise ''ROL0'', ''REM1'' oder ''ORH0''.

==== Veraltete Abkürzungen ====
Gelegentlich findet man noch englische/amerikanische Abkürzungen mit denen grob der Typ und Aktivator eines Flussmittels beschrieben wird, besonders ''RA'' und ''RMA'':

{| class="wikitable"
|-
! Abkürzung !! Bedeutung<br /> (englisch) !! Bedeutung
|-
| OA  || Organic acid           || mit organischer Säure, stark aktiv
|-
| R   || Rosin                  || reines Kolophonium ohne Aktivator, sehr schwach aktiv
|-
| RA  || Rosin activated        || Kolophonium mit starkem Aktivator
|-
| RMA || Rosin mildly activated || Kolophonium mit mildem Aktivator
|-
| SA  || Synthetic activated    || Kolophonium mit synthetischem Aktivator, stark aktiv
|-
| SRA || Superactivated rosin   || Kolophonium mit sehr starkem Aktivator
|-
| WW  || Water white            || reinstes Kolophonium, sehr schwach aktiv
|}

== Literatur zu Löthilfsmitteln ==
* {{Literatur
   |Autor=Reinard J. Klein Wassink
   |Titel=Weichlöten in der Elektronik
   |Auflage=2.
   |Verlag=Eugen G. Leuze
   |Ort=Saulgau
   |Datum=1991
   |ISBN=3-87480-066-0}}
* {{Literatur
   |Hrsg=Wolfgang Scheel
   |Titel=Baugruppentechnologie der Elektronik
   |Verlag=Verlag Technik u.&nbsp;a.
   |Ort=Berlin u.&nbsp;a.
   |Datum=1997
   |ISBN=3-341-01100-5}}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Soldering fluxes|Flussmittel (Löten)}}
* [http://u01151612502.user.hosting-agency.de/malexwiki/index.php/Flussmittel Geschichte der Flussmittel.] In: Peter C. A. Schel: ''Kleine Enzyklopädie des deutschen Mittelalters''
* [http://www.electrical-contacts-wiki.com/index.php/Lote_und_Flussmittel Lote und Flussmittel], Wiki der elektrischen Kontakte

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Aluminium weichloeten">
[https://www.youtube.com/watch?v=e3gcJnZ__LQ ''Aluminium weichlöten'' ohne Flussmittel.] Video des MDR Fernsehen; abgerufen am 8. Februar 2019.
</ref>
</references>

[[Kategorie:Fertigungshilfsmittel]]
[[Kategorie:Löten]]