Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-3.8Ag-0.7Cu钎料是当前微电子互连产品中最常用的无铅钎料合金,但由于该合金中贵金属Ag含量较高,导致其成本较高。在目前电子产品发展速度加快,更新换代周期不断缩短的背景之下,如何降低钎料合金的成本,进而电子产品的制造成本、从而提高电子产品的竞争力已经成为研究的热点和难点。但是Ag含量的大幅降低,使得“低银”Sn-Ag-Cu钎料合金的润湿性能、焊点可靠性等性能下降,影响了其推广应用。本文通过在Sn-0.3Ag-0.7Cu（SAC0307）、Sn-0.5Ag-0.7Cu（SAC0507）合金中加入稀土元素Nd、Pr和稀有元素Ga,系统、深入地研究了其对SAC0307、SAC0507合金的显微组织、钎焊性能、焊点力学性能的影响。首先,通过研究加入0.025、0.05、0.1、0.25以及1wt.%的Nd和Ga后低银钎料合金显微组织、熔化特性、力学性能的变化,得到了微量稀土Nd/Pr和Ga对低银合金钎料SAC0307、SAC0507（SAC-xNd合金、SACP-yGa合金）的影响规律。研究发现,当Nd的加入量为0.1 wt.%、而Ga的加入量为0.5 wt.%时,SAC0307、SACP0507钎料具有最佳的综合性能。进一步研究发现,稀土元素Nd的加入量在0.05⁰.1wt.%范围时,可以显著降低SAC0307合金的凝固过冷度△T,过冷度降至约原合金的1/4。其次,基于低银钎料合金的力学性能表现出的速率相关性,以SAC-xNd合金为重点,研究了应变速率(1?10^-4s^-1、1?10^-3s^-1、1?10^-2s_-1、1?10^-4s^-1、6.7?10^-4s^-1)、温度载荷（28^oC、80 ^oC、120 ^oC、180 ^oC）对SAC-xNd合金拉伸变形行为的影响,进一步阐述了xNd对合金力学响应影响的内在机制。研究结果表明:SAC-0.1Nd合金钎料的应变速率敏感指数m值最大,具有最佳的抗颈缩能力,最小的激活能值（45.3 KJ/mol）,并表现出较高的强度与塑性。再次,将钎料合金置于大气条件下、加热到245℃进行液态氧化,研究了Nd和Ga的加入对钎料合金抗氧化能力的影响。结果表明:微量Nd和Ga元素加入可以显著提高合金的抗氧化能力。理论分析表明:这是由于Nd、Ga在液态金属表面的“富集作用”,在金属表面生成一层致密的（Sn,Ga/Nd）O复合氧化膜,从而阻止了氧化的继续进行。进一步研究发现,当Ga含量达到0.5wt%或Nd达到0.1wt%时,钎料合金的抗氧化性能最好,在铜板上的润湿性能最佳。最后,基于微焊点是互连结构的载体,在研究确定了钎料合金最佳化学成分的基础上,进一步研究了时效存储对钎料合金焊点的力学性能的影响。研究了不同含量稀土Nd/Pr和Ga混合添加对回流焊以及时效条件下SAC微焊点抗剪强度的影响,并对时效过程中SAC-xNd、SACP-yGa/Cu焊点组织演变规律进行了深入研究,阐明了Nd和Ga的添加对SAC焊点力学性能以及组织的演变规律。综合研究结果表明,微量Nd、Ga元素的添加不仅可以提高低银SAC微焊点抗剪强度,还可以提高低银SAC钎料焊点的可靠性,同时添加Pr、Ga亦得到了相似效果。在150℃时效过程中,焊点力学性能虽然随着时效时间的增加呈现下降趋势,但是仍然高于未添加Nd和Ga元素的低银SAC微焊点抗剪强度。经过成分优化研发的Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.1Nd、Sn-0.5Ag-0.7Cu-0.05Pr-0.5Ga钎料可以替代含银3.0wt.%、3.8wt.%的Sn-3.0Ag-0.7Cu、Sn-3.8Ag-0.7Cu钎料,具有良好的应用前景。