微电子产品的多功能和微小化发展驱使封装中微互连点的密度快速增加,这使得微互连点尺度大幅度缩减,致使界面金属间化合物（Intermetallic Compound,IMC）占比急剧增加,导致界面IMC主导微互连点性能,这足见界面IMC微观组织结构演变研究具有重要意义。本课题采用不同取向单晶和多晶Ni/Sn样品,研究在固液反应中界面IMC微观组织结构演变,分析单晶Ni取向对界面IMC形貌、取向及生长的影响,阐明Ni取向对界面IMC形貌和取向的调控规律,揭示了取向Ni界面IMC生长动力,测试了界面IMC力学性能。研究结果如下:（110）Ni焊盘界面Ni3Sn4晶粒形貌为规则平面棱柱状,反应时间的延长使得大尺度Ni3Sn4晶粒主导了界面;多晶Ni界面Ni3Sn4晶粒形貌为不规则的细棒状和回形镖状,反应时间的延长使得回形镖状晶粒占主导。（011）Ni与界面Ni3Sn4晶粒表现出一致的取向关系:{1 15}Ni3Sn4‖{011}Ni,＜2 81＞Ni3Sn4‖＜011＞Ni,该取向关系不随反应时间变化,而多晶Ni界面Ni3Sn4晶粒不存在明显的取向关系。Ni3Sn4晶粒的＜2 81＞晶向沿Ni的＜011＞晶向排列的低错配度很好解释了单晶界面Ni3Sn4的规则形貌和一致取向,相较于多晶Ni/Sn,单晶界面IMC生长速率较慢,主要为体扩散控制机制,平行（011）Ni焊盘方向Ni3Sn4晶粒的硬度和弹性模量分别约为5.3GPa和246.5GPa。（001）Ni/Sn在反应初始阶段界面形成了规则的尖顶棱柱状Ni3Sn4晶粒和少量不规则的微小Ni3Sn4晶粒,规则棱柱状IMC晶粒随反应时间增加,在反应15min后几乎覆盖了整个Ni界面;（001）Ni与界面Ni3Sn4晶粒表现出一致的取向关系:{5 25}Ni3Sn4‖{001}Ni,＜553＞Ni3Sn4‖＜001＞Ni,该取向关系不随反应时间发生变化。Ni3Sn4晶粒的＜553＞晶向沿Ni的＜001＞晶向排列的低错配度仍为规则形貌和一致取向的主要原因,平行（001）Ni焊盘方向Ni3Sn4晶粒的硬度和弹性模量约为4.5GPa和267GPa。（111）Ni/Sn界面IMC晶粒的形貌、取向和生长与上述两种单晶取向界面IMC存在相同的变化趋势,界面Ni3Sn4晶粒形貌为规则的斜平面棱柱状,随反应时间增加规则棱柱状Ni3Sn4晶粒逐渐占据了整个界面。（111）Ni与IMC一致性取向关系为:{510}Ni3Sn4‖{111}Ni,＜001＞Ni3Sn4‖＜111＞Ni,该取向关系不随反应时间变化,平行（111）Ni焊盘方向Ni3Sn4晶粒硬度和弹性模量分别约6.03GPa和341.06GPa。由此可见,单晶取向均对界面IMC形貌和取向具有很强的调控作用,但调控出的形貌和取向不同。