目前在热敏元件、柔性面板等电子封装过程中,Sn42Bi58系无铅焊锡膏由于其合金熔点低、价格低廉等优点被广泛得到关注。然而Sn42Bi58系无铅焊锡膏的焊点周围易发生“黑圈现象”,同时相比于传统的无铅焊锡膏,Sn42Bi58系无铅焊锡膏所形成的焊点力学性能则较差,这两大问题一直困扰着我国该系列焊锡膏的发展。本文采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、冷场扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,对焊点周围黑色物质进行了物相、成份和形貌结构分析,在此基础上,通过溶剂、活性剂筛选,获得了无黑色残留、焊接性能优良的细间距无铅焊锡膏,并通过添加Sn90Sb10焊锡粉进一步改善了 Sn42Bi58系焊锡膏的性能。研究取得了以下重要成果:(1)Sn42Bi58系无铅焊锡膏焊点周围存在黑色物质主要组成为单质铋、铋的有机盐、Bi2O3等,其形成主要受活性剂、溶剂影响。(2)活性剂是抑制Sn42Bi58系无铅焊锡膏焊点周围黑色物质的关键成份,用邻碘苯甲酸作为活性剂,可以完全抑制黑色物质的出现。(3)获得优化Sn42Bi58系无铅焊锡膏用助焊剂配方为:溶剂为乙二醇与丙二醇甲醚按1:1复配,占助焊剂质量40%,活性剂为邻碘苯甲酸与水杨酸按1:4复配,占助焊剂质量的13%,成膜剂为KE-604,占比37%,触变剂为硬脂酸酰胺,占比10%。此助焊剂所配制成的焊锡膏,能满足0.06 mm细间距和0.20 mm CSP焊接,且焊点表面无黑色残留。(4)添加一定量的Sn90Sb10焊锡粉可有效改善Sn42Bi58系无铅焊锡膏的润湿性能,提高时效后的剪切强度,改善Sn42Bi58系无铅焊锡膏熔程,添加量为10%时,熔程最小为 3.97℃。