日立制作所与千住金属工业日前成功开发出了耐热温度为+260℃的Sn(锡)-Cu(铜)类高温无铅焊锡(以下简称高温无铅焊锡)。在+260℃的高温环境下焊接强度为6Mpa,基本上跟现有的高温Sn-Pb共晶焊锡(以下简称高温焊锡)相同,附着性也达到了不存在任何实用问题的水平。
目前已经在日本、美国、欧洲、台湾及韩国等国家和地区申请了专利,千住金属工业将于2004年开始提供样品。量产时的价格预计在现有高温焊锡的近2倍左右。“作为Sn类高温无铅焊锡过去也曾提出了Zn(锌)、Sb(锑)和Au(金)等合金焊锡。不过,均由于存在附着性和焊接强度低,或成本高等问题,而没有达到实用水平。此次开发的高温无铅焊锡则解决了这类问题。”(千住金属工业董事、营业部长长谷川永悦)
根据将于2006年7月在欧洲正式实施的有害物限制法案——《RoHS法令》,由于半导体内部使用的高温焊锡从技术上来讲难以实现无铅化,因此不在此法令适用范围内。目前虽属限制对象以外,不过如果在技术上得以解决的话,高温焊锡也将成为无铅的限制对象。此次双方开发的无铅焊锡如果能够获得市场的肯定,必将成为竞争力很高的材料。
组成日立制作所与千住金属工业开发的高温无铅焊锡的Sn和Cu的重量比为1:1。“重量比可根据用户要求进行少量调整”(日立制作所 生产技术研究所所长伊藤文和)。粒径15μm的Cu和Sn以膏状混合在一起,焊接时只有熔点低的Sn发生熔化。此时尽管Cu由于熔点高而没有熔化,但与熔化的Sn发生反应后会生成Cu6Sn5合金。也就是说焊接部位形成了Cu6Sn5与Cu、Sn混合的状态。由于这种合金的熔化温度高,因此就实现了半导体内部使用的焊锡所需要的+260℃的耐热性。
目前以半导体厂商为主已经开始进行测试。今后准备通过高温高湿等试验,对耐用性进行验证。
(2004-10-10)