Halbleiter- und Vakuumfertigung

Vakuumlöten

Flussmittelfreie Lötverbindungen für Vakuumbauteile – keine Flussmittelrückstände, keine Nachreinigung, keine eingeschlossenen Verunreinigungen, die später ausgasen.

Ein Vakuumbauteil lässt sich nicht mit Flussmittel löten. Was das Flussmittel hinterlässt, gast über die gesamte Lebensdauer in die Kammer aus. Das Vakuumlöten beseitigt dieses Problem, indem der gesamte Prozess in einem Vakuumofen abläuft, in dem sich die Oxidschicht des Lotes thermisch statt chemisch auflöst.

Warum Vakuumlöten und nicht Flussmittellöten mit Brenner oder Ofen

Flussmittel wirkt, indem es Oxide chemisch auflöst – und der Rückstand bleibt am Bauteil. Beim Löten im Atmosphärenofen ist das meist akzeptabel; im Vakuumsystem ist es eine Kontaminationsquelle. Das Vakuumlöten nutzt den niedrigen Sauerstoffpartialdruck im Ofen, um den Oxidfilm des Lotes zu dissoziieren. Flussmittel ist damit überflüssig, und die Verbindung kommt sauber aus dem Ofen.

Wofür sich Vakuumlöten eignet

Es ist die richtige Wahl für Baugruppen, die dicht sein müssen und nicht geschweißt werden können: Übergänge von dünn zu dick, Verbindungen unterschiedlicher Wandstärken, innenliegende Fügestellen, die ein Brenner nicht erreicht, und Mehrpunktverbindungen, die sich beim sequenziellen Schweißen verziehen würden. Außerdem entsteht eine durchgehende Kehlnaht statt einer punktuellen Wärmeeinbringung – die Verformung ist daher geringer als beim Schweißen.

Typische Verbindungsqualität, die wir liefern

Vollständige Kehlnahtausbildung ohne Lunker und ohne unvollständige Durchdringung, Lotlegierung passend zur Einsatztemperatur, damit die Verbindung beim späteren Ausheizen nicht wieder aufschmilzt, und ein dichter Nachweis über die Helium-Massenspektrometrie statt über die Sichtprüfung.

Zusammenspiel mit dem Ausheizen

Das wird am häufigsten übersehen: Wird die Kammer bei 250 °C ausgeheizt, muss der Schmelzpunkt des Lotes deutlich darüber liegen, sonst erweicht die Verbindung. Wir wählen das Lot gegen die Ausheiztemperatur des Kunden aus und nicht nur gegen die Festigkeit bei Raumtemperatur.

Was wir im eigenen Haus beherrschen

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Vorteil von Vakuumlöten gegenüber Schweißen?

Eine Lötverbindung ist durchgehend und entsteht bei niedrigerer Temperatur als beim Schweißen, sodass die Verformung deutlich geringer ist und dünne Querschnitte ohne Durchbrennen an dicke gefügt werden können. Außerdem lassen sich innenliegende Fügestellen erreichen, die ein Schweißbrenner nicht erreicht.

Sind vakuumgelötete Verbindungen für den UHV-Einsatz geeignet?

Ja, sofern die Lotlegierung auf die Ausheiztemperatur abgestimmt ist und die Baugruppe anschließend für den Vakuumeinsatz gereinigt wird. Weil kein Flussmittel verwendet wird, gibt es auch keine Flussmittelreste, die ausgasen könnten.

Welche Lote verwenden Sie?

Das Lot wird nach Grundwerkstoff, Einsatztemperatur und geforderter Verbindungsfestigkeit ausgewählt. Bei Edelstahlbaugruppen ist die entscheidende Randbedingung fast immer die Ausheiztemperatur und nicht die Festigkeit bei Umgebungstemperatur.

Funktioniert Vakuumlöten auch bei Aluminium?

Aluminium benötigt wegen der zähen Oberflächenoxidschicht einen eigenen Vakuumlötzyklus und ein eigenes Lotsystem. Es ist machbar, aber ein anderes Verfahren als das Löten von Edelstahl, und die Auslegungsregeln für die Fügestelle unterscheiden sich.

Wie prüfen Sie eine Lötverbindung?

Durch Helium-Lecktest statt durch Sichtprüfung. Eine Verbindung kann perfekt aussehen und trotzdem einen Lunkerpfad enthalten – deshalb ist die Leckrate das Abnahmekriterium.

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