Fotoinitiator mit SVHC-Einstufung – Herausforderung für die Leiterplattenfertigung

2-Methyl-1-[(4-methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-onBereits im Jahre 2012 wurde der Fotoinitiator 907 zunächst durch die Industrie auf freiwilliger Basis, später auch von der Europäischen Chemikalienbehörde ECHA (European Chemical Agency) mit der 10. Anpassung an den technischen Fortschritt im Jahre 2017 rechtsverbindlich als reproduktionstoxischer Stoff der Kategorie 1B eingestuft. Infolgedessen wurden Lötstopplacke in Abhängigkeit von der Konzentration nach der damals geltenden Gefahrstoffrichtlinie 1999/45/EG mit dem Totenkopfsymbol gekennzeichnet. Zu jener Zeit hielt man bei Peters verstärkt nach Alternativen Ausschau, um schon bald Lötstopplacke vorstellen zu können, die ohne den Fotoinitiator 907 auskommen.

Stoffe auf der SVHC-Kandidatenliste gelten als besorgniserregend, weil sie

• kanzerogen, mutagen oder reproduktionstoxisch
• persistent, bioakkumulierend und toxisch oder
• sehr persistent und sehr bioakkumulierend sind oder
• wahrscheinlich schwerwiegende Einflüsse auf die menschliche Gesundheit oder die Umwelt haben (als hormonähnliche Stoffe). 

Nach ihrer Aufnahme in Anhang XIV, also die Liste der zulassungspflichtigen Stoffe, unterliegen diese Stoffe der Zulassungspflicht und sind damit nur für bestimmte Anwendungen befristet zugelassen; eine Verwendung ist bis zu einem ‚Sunset date‘ bzw. Ablauftermin zulässig. Zulassungsanträge sind spätestens 18 Monate vor Ablauf der Übergangsfrist einzureichen.

2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanon-1Die Fotoinitiatoren 907 und auch 369 waren und sind zurzeit weltweit noch die meist verwendeten Fotoinitiatoren in fotostrukturierbaren Lötstopplacken. Ihre Einstufung als SVHC stellt die Leiterplattenhersteller vor die Herausforderung einer Umstellung auf fotostrukturierbare Lötstopplacke mit alternativen Fotoinitiatoren.

Die bei der Belichtung des Lötstopplackes eingeleitete Polymerisation verläuft nicht vollständig; hier können auch zusätzliche UV-Bestrahlungen (‚UV-Bumps‘) nichts bewirken. Infolgedessen ist in den Trocknungs- und Härtungsöfen Kondensat mit den Fotoinitiatoren, teilweise in Form von weißem Pulver oder Nadeln, zu finden. Darüber hinaus lässt sich beim AVT-Prozess in Reflow-Lötanlagen eindeutig Fotoinitiator 907 identifizieren.

Es ist möglich, ohne Einbußen bei der Leistungsfähigkeit komplett auf diese zwei erwähnten Fotoinitiatoren und insbesondere auf Typ 907 zu verzichten. Schon kurz nach Bekanntgabe der neuen Einstufung hat Peters Lötstopplacke entwickelt, die frei von Typ 907 und Typ 369 sind. Seit mehreren Jahren stehen nun derartige Elpemer-Lötstopplacke von Peters zur Verfügung, die sich ebenfalls hervorragend für die Direktbelichtung mit LED oder Laser-Lichtquellen eignen. Viele Leiterplattenhersteller setzen diese Produkte inzwischen erfolgreich ein. Da die ECHA den Typ 907 nun in die SVHC-Kandidatenliste aufgenommen hat, nimmt die Diskussion um Ersatzstoffe wieder an Fahrt auf. Somit zahlt es sich aus, dass frühzeitig Alternativen entwickelt wurden, für die heute bereits eine breite Praxiserfahrung vorliegt. Auch mit den neuen Lötstopplacken ohne Fotoinitiator Typ 907 und 365 können Abbildegenauigkeiten von bis zu 50 µm erzielt werden.

• hohe Dauertemperatur- und Temperaturschock-beständigkeit bis 175 °C
• temperaturkritische Hochstromanwendungen
• eine ausgezeichnete Feuchteisolationsbeständigkeit (SIR) bei 1000 V und 
• feinste Strukturen durch Direktbelichtung und Kontaktbelichtung. 

Beispiel Auflösevermögen Elpemer Edition 766

Durch die aktuelle Diskussion werden Elektronikhersteller und Bestücker sensibilisiert, und Leiterplattenhersteller, die schon frühzeitig den Wechsel auf Typ 907-freie Lötstopplacke vollzogen haben, können nun entspannt auf die vermehrt eingehenden Anfragen ihrer Kunden reagieren.