为保护环境,响应电子产品无铅化封装的世界潮流,在综合考虑无铅钎料的熔点、工艺性、可靠性、成本等因素的基础上,以Sn-Zn 系合金为试验对象,分析了基本组元含量变化对钎料润湿性、力学性能和微观组织的影响,确定无铅钎料的基础成分。试验表明,单纯的Sn-Zn 二元系合金性能较差,分别添加适量的合金元素Bi 和Ag,系统研究了其对钎料的组织、润湿性、力学性能和抗腐蚀性等的影响。结果表明,Bi 能够降低钎料的熔点,提高钎料的润湿性、接头抗腐蚀性和剪切强度,但同时使接头延伸率下降;Sn-Zn-Bi 系无铅钎料组织由富Sn 相、富Zn 相和Bi 的析出物构成,与铜母材发生界面反应生成Cu5Zn8和Cu6Sn5两种化合物。Ag能够提高钎料的润湿性、接头抗腐蚀性和延伸率,但使接头抗剪切强度略有下降;Sn-Zn-Ag 系无铅钎料组织由富Sn 相、富Zn 相和AgZn3 化合物相构成。以合金元素为因素,钎料性能为指标,进行了多因素多目标的二元回归正交组合设计,建立了无铅钎料成分与性能的数学模型,确定Sn-Zn-Bi 无铅钎料的含Zn 量和含Bi 量应分别控制在8%~9%和3%~4%。