随着电子封装技术的快速发展和无铅钎料的推广,对钎焊接头的可靠性提出了更高要求,导致新型无铅钎料的开发成为了电子封装钎焊领域的热点研究方向之一。本文以SnCu钎料为基体钎料,采用超声辅助熔炼法和机械搅拌法制备了添加纳米SnO₂颗粒和银颗粒的复合钎料。重点研究了复合钎料的微观组织、熔化性能及钎焊接头界面IMCs生长行为及其影响机制,还探究了钎料与铜板焊接后钎焊接头的剪切强度。对比机械搅拌法与超声辅助熔炼法所得复合钎料,发现超声辅助法制得的钎料微观组织细小,β-Sn为等轴晶,且发现熔点和固液温度区间ΔT均明显减小;随着纳米SnO₂增强相含量的增加,复合钎料微观组织先逐渐细化后粗化;钎料的熔点基本不受增强相SnO₂颗粒的影响,SnO₂纳米颗粒对界面金属间化合物层的生长具有抑制作用,添加1.0 wt.%SnO₂接头界面处的IMCs厚度明显比Sn0.6Cu/Cu薄,从5.29μm减薄到了4.74μm,减薄了10.4%。研究发现随着银含量的增加,复合钎料的微观组织逐渐细化,当Ag含量为2.0 wt.%时,β-Sn相尺寸最细小;微米银对SnCu钎料的熔点产生了明显影响,复合钎料的熔点能够降低9.3℃。在SAC206的基础上加入1.0 wt.%SnO₂,复合增强颗粒的细化晶粒效果和抑制界面IMCs生长的效果要更好。本研究中Sn0.6Cu钎料的剪切强度为18.5 MPa,比熔炼法制备Sn0.7Cu钎料的剪切强度15.1 MPa提高了22.5%。以Sn0.6Cu钎料的剪切强度18.5 MPa为对照试样,280℃保温5 min,SAC206-1.0 SnO₂的剪切强度达到最大值26.39 MPa,提高了42%;超声30 s以后,Sn0.6Cu-2.0Ag的剪切强度达到最大值35.18 MPa,比对照试样提高了1.9倍;采用相同钎料条件下,施加30 s超声以后钎焊接头的剪切强度都比保温条件下接头的剪切强度高。通过断口分析,无超声作用时断裂主要发生在钎料与基板的界面处,受到界面金属间化合物层厚度的影响;施加超声30 s以后,断裂主要发生在钎料基体中,受到钎焊接头中钎料基体微观组织的影响。