电子器件的小型化和轻量化要求不断驱使着封装密度的增加,二维平面封装已达瓶颈,三维封装势在必行。引线键合方法能实现多层平面的垂直互连和同一平面的水平互连,最有望成为三维封装的主流解决方法。传统方法键合粗丝有着困难,强度低、工艺困难、对整体加热,有损坏器件的风险等,因此亟待开发一种适用于三维封装的粗丝键合法。本文采用平行间隙微电阻焊方法对铝线和镀金铜焊盘进行连接,并对其工艺、连接机理和可靠性进行深入研究。针对100μm铝丝和3μm/50μm镀金铜焊盘体系首先优化其微电阻焊工艺参数,选择合适的工艺范围,研究焊接工艺对焊点拉伸性能的影响。对不同工艺参数下焊点的形貌、截面组织成分进行分析,对拉伸断口进行表征,研究焊点在拉力作用下的失效模式。利用焊接过程在线监测系统和有限元法获得焊点的温度、动态电阻和电流密度。利用透射电子显微镜对焊点界面显微形貌进行观察,对焊点的物相进行表征,并提出了铝丝/镀金铜焊盘微电阻焊连接的机理。对焊点进行通电热老化试验,研究了在热和电作用下,焊点的界面电阻、拉伸性能及截面组织成分变化规律,分析了拉力作用下裂纹的萌生和扩展规律。研究结果表明:经过工艺优化后得到的工艺范围:焊接电流160A~200A,焊接时间10ms~20ms,焊接压力4N。随着焊接输入功率的增加,焊点形貌由完整变为不完整,Au层也将从Au-Cu-Al固溶体中生长出多种以Au-Al和Cu-Al化合物为基的三元化合物。随焊接电流的增加焊点拉断力先增加后趋于不变,不同工艺参数下焊点最低拉力为27.5g。焊点拉伸测试过程中,低焊接电流获得的焊点失效在界面处,中高焊接电流获得的焊点失效在焊点与铝线交界处。焊点温度随着输入能量的增加而增加,铝线经历了固态到液态的转变,焊点温度和电流密度关于焊点中心呈对称分布。焊接过程中焊点的动态电阻较为稳定。焊接电流越大,焊点稳定后的电阻平均值越小。透射电镜表征证实了焊点界面处有多种以Au-Al和Cu-Al化合物为基的三元化合物生成。发现了Cu侧及Au侧界面存在马氏体相变,马氏体的显微结构为微孪晶,成分为γ相。相变产生的内应力导致Au层中显微裂纹的产生从而影响焊点性能。不同孪晶马氏体的生成可能与界面能量起伏、成分起伏及电极压力提供的切应变有关。γ相以三斜和体心四方结构的孪晶和立方结构的晶体存在,计算出了孪晶结构γ相的点阵常数,不同成分的体心四方孪晶,其晶格常数也略有差异。不同结构的γ相表明降温过程中马氏体预相变的存在。提出铝丝/镀金铜焊盘微电阻焊机理:低输入功率下的固相连接机理;中等输入功率下部分液态部分固态的混合连接机理;高输入功率下完全熔化的液相连接机理。焊点通电热老化测试中,焊点的界面电阻不断上升,拉断力不断下降,裂纹萌生并扩展于不同的界面处,在拉力作用下裂纹扩展导致焊点失效。