24小时热门版块排行榜

返回列表

yexuqing

木虫之王 (文学泰斗)

太阳系系主任

应助: 11 (小学生)
金币: 199215
散金: 5
红花: 126
沙发: 726
帖子: 167460
在线: 4704.2小时
虫号: 88288
注册: 2005-08-23
专业: 数论

[交流] 【其它】“高温焊锡”开发遭遇僵局，以其他领域的技术打破现状已有8人参与

“高温焊锡”开发遭遇僵局，以其他领域的技术打破现状
2010/10/28 00:00
打印 E-mail

2010年9月17日于马自达广岛总部举行的“先进环保车相关技术种子发布会”的现场　　具备250℃以上的耐热性的“高温焊锡”，在汽车发动机室内得到大量采用。此类焊锡主要为Sn-85Pb及Sn-90Pb等含铅（Pb）较多的材料，目前尚未确立无铅化技术。不过，广岛大学在2010年9月于马自达广岛总部举行的“先进环保车技术创意发布会”上，公开了可使高温焊锡实现无铅化的三种方法（图1）。
　　此次发布中值得关注的一点是广岛大学把通过与焊锡不同的领域培育起来的技术应用到了高温焊锡的无铅化中。具体做法是将溅射技术及金属纤维复合材料技术等导入了高温焊锡领域。
　　统管研发工作的广岛大学产学及地区协作中心知识财产企划部部长末次宪一郎教授谈到了此次发布的意义：“虽然已有相关机构在高温焊锡的无铅化方面展开多项研发，但至今均未取得成果。现在已经到了需要从完全不同的角度，而不是在以往延长线进行开发的阶段。”
　　末次直到最近还是日本电子大企业的员工，专门从事封装技术的研究，是日本电子信息技术产业协会（JEITA）的高温焊锡无铅化项目的核心人物。可以说末次是名副其实地在“以往延长线上进行开发”的人物。

图1：公开的三种方法
广岛大学公开了旨在实现高温无铅焊锡的三种方法。具体包括：①提高熔融温度，②提高机械特性，③探索新的组合。对拉伸强度和熔融温度进行标绘的座标图引自JEITA的资料。
　　末次回顾此前的研发，认为“高温焊锡无铅化的本质性课题已进行了梳理”。这就是图1所示的座标图。以前已被评测过的无铅焊锡可分为（a）机械特性接近以往高温焊锡但熔融温度低、（b）熔融温度接近以往高温焊锡但机械特性低这两大类。可以说，此次的发布正得益于广岛大学在其他领域拥有有望解决这些课题的技术。
以片状而非膏状进行供应
此次发表的三种方法包括：①提高（a）类材料的熔融温度，②提高（b）类材料的机械特性，③探索接近高温焊锡特性的新构造（图1）。
　　在①方面，广岛大学提出了利用螺旋波溅射技术（Helicon Sputtering）来制造无铅焊锡薄膜的方法（图2）。这是一项旨在将以前以“膏状”进行供应的焊锡换成“片状”的崭新构思。

图2：“焊锡片”的制造
作为提高熔融温度的手段，提出了通过溅射来制造“焊锡片”的方法。采用螺旋波溅射技术同时向（1）靶材及（2）靶材与基材之间施加高频。本图由《日经电子》根据广岛大学的发表内容制作而成。
　　螺旋波溅射“可拉长靶材与基材之间的距离，容易制造无损伤的非晶薄膜”（广岛大学大学院工学研究院材料及生产加工部机械专业加藤昌彦副教授）。广岛大学已确立了利用SiC等材料制作非晶薄膜的技术。使用该技术，非晶化就会破坏结晶构造，因此可提高无铅焊锡的熔融温度。
　　在②方面，广岛大学提出了通过使无铅焊锡与金属纤维复合来提高机械特性的方法。“迄今还没有在焊锡中混入金属纤维的先例”（广岛大学大学院工学研究院材料及生产加工部佐佐木元教授）。广岛大学拥有此类复合材料的技术诀窍，决定对其加以充分利用。在③方面，提出了利用广岛大学拥有的材料物性逻辑计算模型，对以往未设想过的构造进行探索的方法。
　　目前所有方法都还处于技术提案阶段。尽管如此，广岛大学的末次教授仍然发出呼吁，认为在基于以往方法的开发陷入僵局的现状下，日本应举全国之力，使此次发布的技术实用化。欧洲“ELV指令”尽管目前允许使用含铅的高温焊锡，但已决定2014年对此进行修订（图3）。高温焊锡的无铅化已到了“刻不容缓”的地步。为了防止高温焊锡成为日本汽车产业中半路杀出的“绊脚石”，最好迅速采取应对措施。（记者：小谷卓也）

图3：高温无铅焊锡面临“大限”
高温焊锡除了被用于连接IC内部的芯片之外，还在汽车领域为发动机室等部件所用（a）。欧洲ELV指令虽然目前允许将含铅高温焊锡作为一项例外加以使用，但这一待遇将在2014年被取消（b）。（本图由《日经电子》根据JEITA的资料制作而成）
■日文原文：行き詰まる「高温はんだ」開発、�?分野技術で現状打破を狙う

[ Last edited by ding2008212 on 2011-4-13 at 15:08 ]

回复此楼