刘广柱，岳 迪，康 宇，谢宏宇，何定金

(辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院，辽宁 阜新 123000)

传统Sn-Pb钎料虽然具有良好的润湿性能、力学性能[1]，一直以来在电子封装领域应用广泛，但Pb的毒性限制了其发展[2]，我国以及美国、日本、欧洲纷纷出台相关法律法规限制含铅钎料的使用[3-4]。因此，无铅钎料的研制和应用成为热点，作为Sn-Pb钎料的替代品，候选无铅钎料应具有与共晶或亚共晶Sn-Pb钎料相似或更好的性能和可靠性。Sn-Zn二元合金由于其共晶点(198 ℃)接近Sn-Pb共晶钎料的熔点(183 ℃)而备受关注[5]。为了使Sn-Zn合金的熔点更加接近于Sn-Pb共晶钎料，研究人员通常采用在基体钎料中添加低熔点的In,Bi,Ga,Sb等元素来降低其熔点。陈文学等[6]通过研究Ga金属对Sn-9Zn无铅钎料性能的影响，得出Ga可以有效地降低钎料熔点并改善钎料的润湿性，Ga含量>0.5%(质量分数，下同)时润湿性能趋于稳定[7]；Pstru等[8]通过研究添加微量元素In在Sn-Zn钎料中的作用得出In能够显著降低Sn-Zn钎料的表面张力，从而提高润湿性，但过高的In加入会导致钎料中形成大量软化相，这将大大降低钎料的力学性能[9]；陈伟等[10]研究了Bi对Sn-Zn基无铅钎料合金组织与性能的影响，Bi的添加降低了液体表面张力，改善了钎料的润湿性和铺展性，同时，添加适量的Bi能明显改善钎料接头剪切强度。但是过量Bi的加入会形成更多的脆硬富Bi相，在工作服役过程中富Bi相和界面处的金属间化合物IMCs过度生长，粗化界面反应层[11]。因此相关学者通过向钎料中添加金属颗粒、化合物颗粒、陶瓷颗粒、碳纳米管和聚合物颗粒等微米或纳米颗粒[12]来抑制金属间化合物的生长，细化界面组织。S……