随着微电子封装领域向互连材料无铅化的方向发展及电子产品向小型化、多功能化的方向迈进，互连焊点的服役可靠性引起了人们的广泛关注。而互连焊点的界面反应是影响焊点可靠性最关键的因素，因此研究无铅钎料的界面反应是非常必要的。本文首先研究了添加Cu质点的Sn-9Zn复合钎料/Cu基体的界面反应；其次对Sn-Cu基钎料中添加微量合金元素Ti和Ni对界面反应的影响进行了研究，同时也实验研究了低Ag无铅钎料和不同表面处理的焊盘的界面反应；最后对外加电流载荷对无铅焊点界面IMC的生长动力学影响及力学性能损伤进行了探讨。实验结果表明：1)在Sn9-Zn钎料中添加Cu质点，能有效抑制Sn-9Zn/Cu焊点界面IMC（Cu₅Zn₈）的生长速率，同时焊点内的Cu质点和单质Zn反应，原位转化为Cu-Zn金属间化合物，从而减少了焊点内单质Zn的含量。在钎料中添加的Cu质点越多，界面IMC的生长速率下降得越多。由于在钎焊过程（液-固反应）焊点界面的IMC受到抑制，并且焊点内的Cu质点也消耗了大量单质Zn，因此在时效过程（固-固反应），界面IMC的生长同样受到抑制。2)在Sn-0.7Cu钎料中添加0.008wt%Ti合金元素，可降低Sn-0.7Cu/Cu焊点界面IMC的生长速率。但是，由于在界面IMC中没有检测到Ti的存在，表明Ti并没有参与界面反应。而IMC生长速率降低的原因是Ti的加入降低了界面IMC的形核率，使得IMC晶粒尺寸增加，晶界面积减少，从而导致扩散组元（Cu和Sn）晶间扩散速率减小。另一方面，由于钎料中添加的Ti极为微量，在现有实验条件下，没有检测到钎料中Ti的金属间化合物的存在，这预示Ti原子可能固溶于β-Sn相中或存在于β-Sn相的晶界之间。3)在Sn_0.8Ag_0.5Cu₂Bi钎料中添加0.05wt%Ni合金元素，其和Cu基体钎焊时的界面反应产物为（Cu,Ni）₆Sn₅，Ni的含量范围为3-4at%。由于（Cu,Ni）₆Sn₅相具有比Cu₆Sn₅相更为复杂的相结构，因此时效过程中界面IMC的生长得到抑制。通过实验计算，其激活能为111.62kJ/mol，大大高于Sn_3.0Ag_0.5Cu/Cu焊点界面IMC的激活能（75.03kJ/mol）。4)对于Sn_0.3Ag_0.7Cu钎料和OSP及HASL焊盘的液-固界面反应，其界面IMC为贝状Cu₆Sn₅相；而对于Sn_0.3Ag_0.7Cu钎料和/ElectrolyticNi/Au及ENIG焊盘来说，其界面IMC为层状和块状的（Cu,Ni）₆Sn₅+针状的（Ni,Cu）₃Sn₄。Sn_0.3Ag_0.7Cu/ENIG焊点的固-固反应，随着温度和时间的增加，针状（Ni,Cu）₃Sn₄逐渐减少直至最后消失，层状的（Cu,Ni）₆Sn₅增厚；而对于Sn_0.3Ag_0.7Cu/OSP焊点，其界面IMC－贝状Cu₆Sn₅逐渐变得平整，同时IMC按抛物线规律逐渐增厚。5)Sn3.0Ag0.5Cu/Cu焊点在电流载荷作用下，界面IMC的生长显现明显的极性效应。阳极界面IMC随时间的增加不断增厚，阴极不断减薄，并且阳极IMC的生长动力学符合抛物线生长规律，受扩散机制控制。阴极界面IMC的溶解虽然也符合抛物线规律，但存在一个阴极临界厚度。当阴极的原始厚度大于临界厚度时（电流加载初期），阴极IMC按抛物线规律溶解；当IMC的厚度达到临界厚度时，IMC的厚度几乎不变。另外，电迁移效应将对焊点的力学性能造成极大损伤。