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本文运用合金化和数学设计方法（均匀设计）基于现有的Sn-Cu、Sn-Ag-Cu 系合金对无铅钎料进行成分设计，并通过实践优化出一套覆盖剂熔炼法制备无铅钎料试样的工艺，同时对无铅钎料的熔点、密度、导电性能、润湿性能、微观组织以及热稳定性等方面进行了较为深入的研究。
研究发现，在Sn-Ag-Cu 三元合金中添加元素Mg，Sn-Ag-Cu-Mg 钎料的熔点有不同程度的降低，其中熔点更低的钎料熔化区间都较宽，并在DTA 曲线上出现多峰。
Sn-Ag-Cu 含量相近的钎料，随Mg 含量增加，钎料的熔点明显下降，但熔化区间增大。
对钎料润湿性研究表明，Mg 对实验钎料的润湿性影响很大，并且与含量有关。在普通大气中，当Mg 含量>1.0wt％时，钎料基本不能润湿Cu 基板表面；当Mg 含量在0.1～
0.7wt％范围时，Sn-Ag-Cu-Mg 钎料铺展面积只有Sn-4.0Ag-0.5Cu 近共晶钎料的60～
70％，是Sn-0.7Cu 共晶钎料的70～90％。同时，钎焊温度对钎料的润湿性有正面影响，延长钎焊时间对钎料的润湿性能有负面影响，而温度的影响大于时间。Mg 的加入，使Sn-0.7Cu、Sn-Ag-Cu 钎料组织中树枝晶状特征消失，并出现黑色块状富Mg 相；随着Mg 含量的变化，钎料组织中同时存在两种到三种共晶组织。Sn-Ag-Cu-Mg 钎料密度和导电性能随着Mg 的加入而降低；同时，对钎料热稳定性研究表明，Mg 的加入降低了钎料的热稳定性。添加稀土元素La 改善钎料性能研究表明，少量的稀土对钎料熔点影响较小，导电性能也下降不明显；稀土含量为0.25wt％左右，钎料的润湿性较好，当含量高于0.75wt％，钎料润湿性能下降较明显；同时，添加稀土后，钎料合金组织发生变化，新钎料组织中出现鱼骨状有规则的黑色圆形颗粒。
通过对实验数据的分析总结，提出了具有良好综合性能的Sn-Ag-Cu 系多元合金钎料，其合金成分范围为含Ag：3.2～3.8wt％，Cu：0.5～0.8wt％，Mg：0.1～0.7wt％，RE：0.25wt％，余量为Sn。