近年来为满足电子产品日益微型化和多功能化的发展需求,多级别、多层次的封装技术已成为重点发展方向,其中低温钎焊技术愈来愈受重视。Sn–Bi基合金由于熔点低、工艺性良好及廉价等优点而成为最具潜力的低温钎料之一。但商用Sn–Bi锡膏应用时还存在诸多需要改善的方面,如难以同时兼顾高活性和使用稳定性。另外,随着人们对工业用卤素化合物潜在危害性的不断认知,钎焊材料无卤化已是大势所趋,研发无卤素的高性能Sn–Bi锡膏显得尤为迫切。此外,探讨Sn–Bi合金的腐蚀行为和缓蚀剂的作用机理,对提高锡膏的储存和印刷稳定性、推广低温Sn–Bi钎料的应用具有重要意义。本文旨在研制一款具备优良助焊性、高抗氧化性和高稳定性的无卤素Sn–Bi锡膏,并对Sn–Bi合金在活性介质中的腐蚀、缓蚀行为进行深入探讨。首先,根据Sn–58Bi合金特性,采用单组分选取结合正交试验的方法对锡膏用助焊剂配方进行设计;然后,为自主研制的Sn–58Bi锡膏制定合适的回流工艺,并探讨常见回流缺陷的形成机制和预防措施;最后,采用电化学阻抗谱研究Sn–Bi合金在有机酸活性介质中的腐蚀行为,讨论Cl~–和Bi含量对Sn–Bi合金耐腐蚀性的影响,并为Sn–58Bi锡膏优选高效的缓蚀剂。研究结果表明,助焊剂配方中松香、溶剂、活性体系和触变剂等主要组成均需要进行多元素复配,才能获得综合性能良好的Sn–58Bi锡膏。强有机酸可替代卤素化合物并起到良好的去除表面氧化物作用,弱有机酸和有机胺能大幅度地提高锡膏的铺展面积。一些长链脂肪酸在锡膏回流过程中对Sn–58Bi钎料粉具有良好的包覆抗氧化作用。自研Sn–58Bi锡膏能满足常规的回流工艺要求,且适用于要求较高升温速率的特殊应用场合。提高Sn–58Bi锡膏的活性和储存稳定性,并采取合适的回流工艺是预防常见回流缺陷,如空洞、夹渣、黑色氧化物残留和富Bi相表面偏析等的有效手段。Sn–Bi合金在柠檬酸活性介质中的腐蚀同时受电荷转移和腐蚀产物扩散控制;Cl~–的存在使腐蚀萌生方式由相界腐蚀转变为点蚀。随Sn–Bi合金中Bi元素含量降低,富Sn相的选择性溶解速率增大,但高Bi含量合金的表面腐蚀程度更严重。一种哌啶类有机化合物在有机酸介质中对Sn–58Bi合金具有良好的缓蚀效果,将其用于Sn–58Bi锡膏中能有效提高锡膏的储存稳定性。