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电子工业：Sn-Zn类无铅焊锡不宜在高温高湿环境下使用

    由日本电子封装学会和产品制造商共同于2000年8月发起的“低温无铅焊锡封装技术开发项目”公开了两年来的开发成果。尽管仍有课题需要解决，但有关人士表示，这些成果目前已经达到实用水平。



    “低温无铅焊锡封装技术开发项目”中，将能够在+220℃以下进行焊接的焊锡定义为低温无铅焊锡，Sn-Zn系无铅焊锡为主要对象，开发人员对高温高湿环境下的老化现象以及与印刷电路板的镀铜间的相容性进行了研究。除了这些基本特性以外，富士通等公司还发表了焊锡特性及今后需解决的课题等，富士通曾因于今年6月发表新型构造的Sn-Zn类无铅焊锡而受到业内的极大关注。



    研究证实，Sn-Zn类无铅焊锡的产品不宜在+85℃和85%（温度和湿度）的高温高湿环境下使用。这是因为，在这种条件下，Zn会因曝露在焊锡表面而氧化，从而导致焊接部位的强度下降。不过，在+90℃和60%的环境下则没有问题。此外，研究人员还发现当温度超过150℃时，由于Zn和Cu会生成金属化合物，因此焊接部位的强度也会降低。据称原因在于焊锡中所含的Bi。“不含Bi的Sn-Zn类无铅焊锡今后有望问世”（日本大阪大学产业科学研究所教授菅沼克昭）。之所以添加Bi，是为了让焊锡更容易附着。富士通还宣布，已经找到了可以弥补含Bi的Sn-Zn类无铅焊锡缺点的新型焊锡Sn-Zn-Al。据该公司介绍，通过添加铝（Al），不仅解决了Sn-Zn类无铅焊锡所存在的上述问题，而且焊接强度和老化造成的焊接可靠性也达到或超过了以往的Sn-Pb共晶焊锡。当前的研究课题是必须在氮气中焊接。目前，该公司已委托多家焊锡制造商对助焊剂进行改进，尝试解决这一问题，以便像Sn-Pb共晶焊锡那样能够在空气中焊接。



    对44家产品制造商进行的问卷调查显示，回答将只采用Sn-Ag-Cu类无铅焊锡那样的熔点较高的只占30%，而回答说只采用Sn-Zn类无铅焊锡的也接近30%。其他产品制造商则回答说将分别使用两种焊锡。此前产品制造商之所以对采用Sn-Zn类无铅焊锡持谨慎态度，“这是因为与Sn-Ag-Cu类无铅焊锡相比，有待完善的地方还很多”（东京大学**科技中心教授须贺唯知）。“产品制造商对Sn-Zn类无铅焊锡的态度也许将会通过此次报告而改变”。

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