近年来,无铅钎料的研究一直是热点课题,但是完全实现无铅钎料的商业化生产与应用,仍有许多问题需要深入研究。本文以无铅钎料Sn-0.5Cu-0.05Ni为主要研究对象,在其中添加不同含量的稀土铈,较为系统地研究了微量稀土铈对Sn-Cu-Ni无铅钎料的物理性能、润湿性能与焊点可靠性的影响。添加微量的稀土铈对Sn-Cu-Ni钎料的熔化温度和密度的影响不大,而电阻率有所上升,但低于传统的Sn-37Pb钎料的电阻率,说明该钎料具有良好的电流传输能力,可以减少电路中的发热。采用铺展性试验方法和润湿平衡法测试了Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料的润湿性,结果表明,在相同温度与相同气氛下,微量稀土铈的加入可提高Sn-Cu-Ni无铅钎料的润湿性能,且N2保护和温度升高能更进一步提高钎料的润湿性,但温度不能过高,由于熔融钎料表面氧化,温度过高对改善钎料润湿性的作用有所削弱。对Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料焊点进行了力学性能测试,并分析了钎料的显微组织,结果表明,Sn-Cu-Ni钎料中添加适量的稀土铈,能够细化钎料组织,从而提高焊点的力学性能。当铈的含量为0.05%左右时,焊点的力学性能达到最佳值。铈含量超过0.05%后,继续增大稀土铈的添加量,Sn-Cu-Ni钎料的显微组织中出现黑色的稀土脆性化合物,焊点力学性能也随之有所下降。研究了在热循环试验条件下片式电阻Sn-Cu-Ni-Ce焊点力学性能的变化规律。结果表明,随着热循环次数的增加,片式电阻Sn-Cu-Ni-Ce焊点的剪切力逐渐降低;在长时间热循环条件下,焊点开始萌生裂纹,导致焊点可靠性下降。研究结果对新型Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料的发展与应用有较好的理论指导意义。