我仍然感到惊讶，竟然有这么少的人关注无铅组装中的锡虫问题。以下是我于 2004年9月在SMTAI会议 上就该主题发表的一篇论文的节选。全文以PDF格式附后。
罗恩博士
什么是 锡病？
锡是一种具有同素异形性的金属，这意味着它在不同的温度和压力条件下会呈现不同的晶体结构。锡有两种同素异形体。“正常”或白色β锡具有稳定的四方晶体结构，其密度（密度 ）为7.31g/cm³。当温度降至约13.2 C以下时，β锡会极其缓慢地转变为α锡。 “灰色”或α锡具有立方晶体结构，其密度（密度 ）仅为5.77克/立方厘米。α锡还是一种半导体，而非金属。锡从白色转变为灰色时的膨胀会导致大多数锡制品碎裂。
白锡向灰锡的宏观转化过程大约需要18个月。这张照片——可能是现代最著名的锡疫病照片——非常清晰地展现了这一现象。
This photo is titled "The Formation of Beta-Tin into Alpha-Tin in Sn-0.5Cu at T <10 C" and is referenced from a paper by Y. Karlya, C. Gagg, and W.J. Plumbridge, "Tin pest in lead-free solders", in Soldering and Surface Mount Technology, 13/1 [2000] 39-40.
这一现象已为人所知数百年，关于“锡病”流传着许多有趣的、可能属于虚构的故事。其中最著名的或许是拿破仑军队从莫斯科撤退时，士兵们外套上的锡纽扣逐渐瓦解的故事。由于“锡病”看起来就像锡材患了病，中世纪许多人将其归咎于撒旦，因为北欧许多教堂里的锡制管风琴管都曾因此受损。
起初，锡瘟被称作“锡病”或“锡瘟疫”。我认为，“锡瘟”这一名称源自德语中“瘟疫”一词的译法（即德语中“瘟疫”是“pest”）。
对于稍懂材料知识的人来说，β锡在较低温度下转化为α锡的现象似乎有悖常理。通常情况下，材料在低温下会收缩，而非膨胀。尽管其作用机制似乎尚未完全明了，但这很可能是因为灰色α锡的熵低于白色β锡。在低温下热量被带走的情况下，熵较低的状态可能更稳定。
由于向灰锡的转化需要膨胀，锡龋通常会在边缘、拐角或表面处形成晶核。晶核的形成可能需要数十个月，但一旦开始，转化过程可能会非常迅速，导致结构在数月内发生失效。
Although tin pest can form at <13.2C, most researchers believe that the kinetics are very sluggish at this temperature. There seems to be general agreement in the literature that the maximum rate of tin pest formation occurs at -30 C to -40 C.
