本论文研究了添加元素对Sn基无铅软钎料工艺性能及接头区界面行为的影响,研究内容主要分成两部分:第一部分是通过在Sn3.5Ag共晶合金钎料中添加Bi元素来改善该钎料合金的性能,试验研究了Bi元素对其熔点、润湿性、流动性、机械性能和热疲劳性能的影响并与传统Sn37Pb钎料作了对比分析;第二部分研究了在纯Sn中分别加入Ag、Ce后得到的二元钎料与Cu、Ni基板钎焊后钎焊接头的金属间化合物（IMC）,讨论了Ag、Ce对IMC的厚度、成分和形貌的影响机理,并初步考察了钎焊工艺参数对钎焊接头界面行为的影响。试验得出了如下结论: （1） Bi的加入使Sn3.5Ag共晶钎料的熔点降低,并提高了其流动性、润湿性及热疲劳性,钎料的抗拉强度和延伸率也得到提高;Bi元素的添加量应控制在5%（质量百分比）左右,过多的Bi会使钎料脆性增大,韧性下降,且Bi含量超过5%后,对降低钎料熔点的作用已不明显。 （2） Sn-Ag钎料与Cu板钎焊时,随着Ag含量的增加,IMC厚度越来越小,Cu₆Sn₅ IMC颗粒越来越小;并且当Ag含量超过1.5wt.%时,Cu₆Sn₅ IMC颗粒上吸附着很多纳米级的Ag₃Sn粒子,同时伴随着IMC厚度的略为回升。Sn-Ag钎料与Ni板钎焊时,随着Ag含量的增加,IMC厚度越来越小:Sn-3.5Ag与Cu板在260℃,280℃和400℃反应时在Cu₆Sn₅ IMC的表面吸附了许多Ag₃Sn粒子。钎焊温度和时间对吸附的Ag₃Sn粒子的尺寸影响非常大。在低温下钎焊时,随着钎焊时间的增加Ag₃Sn粒子的平均尺寸减小。而在高温下钎焊时,随着钎焊时间的增加Ag₃Sn粒子的平均尺寸迅速增大。 （3） Sn-Ce钎料与Cu板钎焊时,随着Ce含量的增加,Cu₆Sn₅颗粒直径逐渐减小,且IMC厚度明显减小;Sn-Ce钎料与Ni板钎焊时,Ni₃Sn₄ IMC随着Ce含量的增加由粒状颗粒向长棒状逐渐转变,IMC颗粒大小变得很均匀;且Ce元素的加入可以明显降低IMC的厚度,但当加入的Ce含量为0.1wt.%时,IMC的厚度为加入稀土元素后最大值;Ag、Ce元素的加入对Sn的活度和IMC的厚度有抑制作用,其中Ag元素的抑制作用较明显。