近年来由于环境保护要求的加强,各国都制定了相关法令禁止在电子工业中使用含铅焊料,因此迫切要求研究一些新型的无铅焊料来替代通用的SnPb焊料。在高功率电子和光电子封装中,无铅钎料Au80Sn20被广泛地使用来作为气密性和芯片贴附材料,但是目前对该焊料力学性能的研究还不完善,尤其是高温蠕变性能。所以本文首先通过压痕试验和蠕变拉伸试验研究了Au80Sn20焊料的力学性能,得出了弹性模量与温度的线性关系,并推导了该焊料的蠕变本构方程。在激光二极管(LD)封装中选用了两种无铅钎料:Au80Sn20(AuSn)焊料和Sn95.5-Ag3.8-Cu0.7-0.01CNT(SnAgCu)焊料。在封装过程中LD芯片有两种键合配置:面朝上和面朝下。本文将使用有限元ANSYS软件对LD的MCM组件进行热循环模拟,重点研究不同键合配置对AuSn焊点可靠性的影响,其主要结论如下:无论是那种键合配置,AuSn焊点上最危险的部位都是焊点边缘的四个角。从焊点的可靠性角度出发,面朝下键合配置更优越;从LD芯片的可靠性角度出发,面朝上键合配置更优越,但是从热量扩散和不同键合配置对LD芯片电气特性的影响角度考虑,则是优选面朝下键合配置。从MCM整体分析中发现,处于低温状态时,位于AuSn焊点下的Ni渡层,其边缘四个角的应力值最大,而处于高温状态时,位于SnAgCu焊点上的Ni渡层,其四条边缘的应力值最大,是整个MCM组件中最容易发生破坏的地方。对比AuSn焊点和SnAgCu焊点中蠕变最大点的蠕变曲线和应力曲线,发现AuSn焊料强度高,抗蠕变性能好。