在无铅钎料中，Sn-Ag-Cu系钎料因其良好的力学性能及可靠性，目前被广泛的应用。但是，随着微/纳机电系统技术的不断进步，微电子器件不断向小型化、轻量化、功能化发展。传统的无铅钎焊技术已经难以满足钎焊接头可靠性的要求。因此，急需开发出一种新型无铅钎料以满足更为苛刻的服役条件。一个可行且具有前景的解决方案就是引入强化相，制备出复合钎料。在本研究中，采用具有超强的力学性能、热稳定性及导电性的新型二维纳米材料石墨烯作为强化相，加入传统的Sn-Ag-Cu钎料中形成复合钎料。本文的主要工作可分为两部分。(1)利用粉末冶金法成功制备了石墨烯纳米片（GNSs）复合无铅钎料，并测试了材料的一系列物理性能及微观组织。随着GNSs添加量的增加，复合材料的润湿性相应得到提高，但熔点没有明显变化。热机械分析显示，GNSs可以有效降低复合钎料的线膨胀系数。另外，GNSs的引入提高了复合钎料的抗拉强度但降低了延展性。(2)研究了复合钎料与Cu基板间在回流钎焊中，及固态等温时效中界面处金属间化合物（IMC）的生长情况。结果表明，不论在回流钎焊过程中，还是固态等温时效中，相比SAC钎料，复合钎料的IMC层的生长都较慢，经计算其扩散系数也较小。这说明，GNSs可以有效抑制界面IMC在回流及时效过程中IMC的生长，防止IMC过度粗大影响焊点的可靠性。