随着电子产品的飞速发展,钎焊接头在电子封装中的尺寸日益趋于小型化,轻量化,这就需要超细焊点具有良好的热机械性能和电特性。然而传统无铅钎料存在诸多缺点,如IMC的过量生长。因此纳米无铅复合钎料的开发与研究势在必行。在目前的研究中,在基体中添加强化相来改善传统无铅钎料的性能已成为一种常用的研究手段。因此,本文在传统无铅钎料96.5Sn-3.5Ag-0.5Cu中引入新型强化相纳米银颗粒修饰的石墨烯(Ag-GNSs),合成新型纳米无铅复合钎料以改善焊点的可靠性。本文工作内容主要有以下两部分:(1)合成新型强化相Ag-GNSs,按照粉末冶金工艺,分别以球磨法和机械混合法将无铅钎料96.5Sn-3.5Ag-0.5Cu与强化相Ag-GNSs、石墨烯(GNSs)混合,制备纳米无铅复合钎料,并对SAC及其复合钎料的基本性能进行研究。测试结果表明,在球磨法下,随着Ag-GNSs含量的增加,钎料显微组织中金属间化合物颗粒尺寸逐渐减小,熔点不变,润湿角显著减小,力学性能得到提升。(2)研究了SAC及其复合钎料与ENIG铜板界面间金属间化合物IMC的生长,结果表明:不论在钎焊反应中,还是等温时效后,复合钎料的IMC层厚度均小于SAC,且复合钎料的扩散系数更小。IMC在QSAC/0.05Ag-GNSs的扩散系数1.59×10-12m2/s均小于HSAC/0.05AG-GNSs的1.82×10-12m2/s与QSAC/0.05GNSs的1.75×10-12m2/s,说明Ag-GNSs较GNSs有更好的强化效果。另外,球磨工艺较机械混合法更能获得可靠性良好的复合钎料。