早期各个学者对于无铅钎料的研究集中于确定新型合金成分、多元相图的研究，以及润湿性、力学性能、可靠性等基本性能的考察。经过各国学者及一些大型公司的研究，逐渐形成了Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Bi、Sn-Zn等二元系合金及Sn-Ag-Cu、Sn-Zn-Bi等三元系无铅钎料体系[3]。表1-1列出了常见无铅钎料的共晶成分及其熔点，而表1-2列出了一些常见Sn基二元无铅钎料的优缺点。

表1-1 常见无铅钎料的成分及其熔点86382

合金族 常见合金成分 熔点

（℃）

Sn-Ag Sn-3。5Ag 221

Sn-Cu Sn-0。7Cu 227

Sn-Bi Sn-57Bi 139

Sn-Zn Sn-9。0Zn 199

Sn-In Sn-52In 120

Sn-Ag-Cu Sn-3。5Ag-0。7Cu 217

表1-2 常见二元无铅钎料优缺点对比[4]

合金族 优点 缺点论文网

Sn-Bi 熔点低；强度高、抗蠕变能力好、热疲劳性好     塑性、韧性低；界面处Bi的偏聚降低接头力学性能

Sn-In 熔点低；润湿性好；热疲劳性好 抗蠕变性差；价格高

Sn-Zn 熔点与Sn-Pb钎料接近；热疲劳性好；价格低 Sn易氧化；润湿性很差

Sn-Ag 力学性能好；润湿性好；热疲劳性好 熔点高；价格高

Sn-Cu 热疲劳性好；润湿性好；价格低     熔点高，且随Cu含量的增加而升高

目前，因为Sn-Ag-Cu钎料具有较好的钎焊性能及力学性能，并与现有的电子元器件较为匹配，所以普遍认为Sn-Ag-Cu低银无铅钎料是最有望取代Sn–Pb钎料的无铅钎料[3]；但因其熔点问题及成本问题等弊端，Sn-Ag-Cu无铅钎料的应用受到限制。与此同时，面临激增的性能需求，Sn-Bi系无铅钎料作为低温钎料，因为在需要低温焊接的封装中具有很大优势而受到广泛关注。而对于如何改善Sn-Bi共晶钎料力学性能不理想的缺点，诸多学者为寻找强化Sn-Bi共晶钎料的有效添加物而进行了诸多研究，多种强化材料被引用而制成复合无铅钎料，包括Ag、Ni、石墨烯及金属间化合物颗粒等[25]