主要以β-Sn和富Zn相两相为基体组织的Sn-Zn二元合金，其共晶温度为198℃，共晶成分为Sn-9Zn。在钎料的焊接中，如果钎料的熔点过高，对元器件的耐热性会有较高要求，而目前的电子元器件耐热性并不高，所以无论是Sn-Ag-Cu钎料还是Sn-Cu钎料，都因其熔点高于200℃，在实际的生产应用中受到限制，相比之下，Sn-9Zn钎料由于熔点低，具有更大的优势。而且，Zn的来源广泛，价格相对来说比较低，又没有毒性，对环境与人体都不会有伤害，所以成为有铅钎料替代物的可能性很大。但Sn-9Zn也存在许多缺点，其中，润湿性能差就是限制其使用的最重要因素。而导致润湿性能下降的主要因素是Sn-Zn的表面张力大，且Zn易氧化[14,15]，在钎焊时，Zn氧化生成的氧化物会附在熔融合金表面等。

为了实现Sn-Zn的应用，学者们做了大量研究，这些研究为无铅钎料的发展提供了宝贵的资料。近年来，对于无铅钎料的工业化应用要求越来越高，各国对Sn-Zn钎料也有了更加深入的了解，随着研究的进行，关于Sn-Zn系无铅钎料的应用与发展问题已经成为了世界范围内的研究热点[16]。其中,Sn-Zn-Bi,Sn-Zn-Al及Sn-Zn-Ag合金己经成为Sn-Zn系钎料研究的主流[16,17]。

我国在2000年前相较于其他发达国家而言，在无铅钎料的研究方面比较落后。2000年之后，国内关于无铅钎料的研究有了一定的发展，但多数还停留在改良阶段，在现有合金基础上，通过一些合金化手段，使钎料的润湿性能得到改善。随着国内科研机构对无铅钎料的重视，研究现状得到很大改善，目前来说主要是两个发展方向，其一，为相对优良的Sn-Ag-Cu系钎料合金的实际投入使用提供技术方面的准备；其二是发展有潜力完全替代传统有铅钎料的Sn-Zn系钎料，研究优化Sn-Zn的性能，使得其正式投入使用成为可能。

目前关于Sn-Zn系钎料的研究已经取得了一定进展，但其润湿性差的缺点严重制约了其在行业内的应用。为了改善Sn-Zn钎料润湿性能，研究主要从合金化和使用合适的助焊剂两个方面进行。加入合金元素，能够细化晶粒，改善力学性能，还可以降低表面张力，阻碍钎料氧化，从而达到改善润湿性能的目的。而使用助焊剂能够有效去除钎料合金表面氧化物，对钎料合金的润湿性也有一定的改善作用。

1、Sn-Zn系无铅钎料的合金化

以合金化的手段来改良钎料的各项性能一直是国内外研究的热点所在。近年来，对于Sn-Zn系钎料的合金化研究不断发展，主要通过添加Bi、Cu、In、Ag、Al、Ga等元素来改善Sn-Zn系钎料的使用性能[18,19]。

（1）添加Bi元素

Bi元素本身的熔点低，它与Sn-Zn系钎料的合金化可以有效降低钎料的熔点，于此同时，对钎料的表面张力，钎料接头的截面张力都有着降低作用[20]。所以Bi元素的加入，可以有效地改善Sn-Zn钎料的润湿性能。但在力学性能方面，研究表明，Bi元素的加入，使得钎料的抗剪强度，抗拉强度所有提高，但同时，随着硬度的增加，其韧性、塑性会有所降低。已有的研究结果还表明，含Bi的无铅钎料较Sn-Pb钎料还具有较低的超电势[21]。这种超电势会限制钎料的使用，大电流、高电压都会对它的使用造成障碍，究其原因，主要还是Bi元素的本身电势低，由于它的加入，降低了无铅钎料合金的电势，使得它在实际生产应用中，不如传统的有铅钎料。

（2）添加Ag元素

Ag元素的加入能明显改善Sn-Zn系无铅钎料的力学性能，如添加0.3%的Ag能显著增强合金的蠕变抗力。此外，Ag元素对钎料润湿性能的影响并不是通过降低表面张力实现的，研究发现，添加少量的Ag能减少Zn元素的氧化[13]，提高Sn-Zn的抗氧化性，从而提高了润湿性能，但是Ag的添加量不能过多，当超过1.5%时则反而会导致润湿性能下降。同时，Ag的价格较高，会增加钎料的成本[22]。