目前电子工业中最主要的钎焊材料是锡铅合金,铅是有毒物质对环境和人体危害极大,各国相继通过立法禁止使用含铅的产品。本文根据电子工业无铅钎料发展趋势和生产工艺的特点,研究了合金元素对Sn-Ag-Cu系和Sn-Zn系钎料组织、性能及界面反应行为的影响。首先采用热力学计算的方法对Sn-Ag-Cu系钎料的成分进行了优化设计,计算结果为Sn-(3.5~4.0)wt%Ag-(0.5~1.3)wt%Cu,共晶温度为217℃,采用DSC试验测定的熔化温度为217.022℃与计算结果基本一致。重点研究了元素Cu对Sn-3.8Ag-(x)Cu/Cu界面处形成Cu6Sn5的生长形态对接头剪切强度的影响规律,试验结果表明,通过调整Cu的含量,可以改变Cu6Sn5的形态提高接头的剪切强度;在常温时效、时间为1000h时, Sn-3.8Ag-(x)Cu钎料在界面处生成Cu6Sn5的形态由实心的柱体变化为长的空心截面六边形柱体,由于Cu6Sn5所形成的空心孔洞导致了界面成为强度弱区,使接头的剪切强度下降。研究了合金元素Bi、Ag对Sn-8Zn钎料性能的影响,试验结果表明,通过添加适量的元素,可以改善Sn-8Zn钎料的润湿性能和接头的剪切强度,通过有选择的生成保护性的氧化膜可以提高和改善钎料的抗氧化性能。