Terminologie des Lötens

Sowohl Hartlöten als auch Weichlöten beruhen als Fügetechniken auf der Kapillarwirkung. Daher kann man Hart- und Weichlötverbindungen auch als Kapillarverbindungen zwischen Metallen betrachten. Der Kapillareffekt definiert sich wie folgt: „Taucht man eine Kapillare (schmale Röhre) in eine Flüssigkeit, so steigt der Flüssigkeitsspiegel in der Kapillare entweder über den Flüssigkeitsspiegel außerhalb derselben oder sinkt unter diesen herab. Wenn die Flüssigkeit die Röhre benetzt, steigt der Spiegel, andernfalls sinkt er.“ (Wörterbuch der Physik und Chemie, Iwanami-Verlag). Beim Löten trifft der erstere Fall zu, also die Benetzung der Kapillare (hier der Grundwerkstoff) durch die Flüssigkeit (geschmolzenes Lot). Einen großen Einfluss hat dabei naturgemäß die Oberflächenspannung (surface tension) des geschmolzenen Lotes. Es sei h die Flüssigkeitsspiegeldifferenz zwischen dem Inneren der Kapillare und der sie umgebenden Flüssigkeit, r der Radius der Kapillare, ρ die Dichte der Flüssigkeit, γ ihre Oberflächenspannung, θ der Benetzungswinkel und g die Schwerebeschleunigung. Dann gilt:

h=2 rcosθγρg
∴ γ=2 rcosθρgh

Die Oberflächenspannung einer Lotlegierung ist äußerst schwer zu bewerten, da sie von vielen Faktoren abhängt – unter anderem steht sie in engem Zusammenhang zum Benetzungswinkel θ und zur Selbstausrichtung von Bauteilen bei der Bestückung. → Meniskus, Selbstausrichtungseffekt