铜锡界面反应是电子封装中的常见反应,如引线框架外腿与其锡镀层之间的反应、铜柱凸点中铜柱和锡基焊料帽的之间反应等。适度的铜锡反应可以增强界面两侧的结合强度,但由于反应产物是具有脆性的金属间化合物（IMC）,过度的铜锡反应可能会给器件的可靠性带来风险。铜锡反应通常伴随着锡晶须的生长。锡晶须是一种具有很高机械强度的细丝状金属晶体,可随着时间的推移在锡表面形成、生长,长度可达到微米甚至毫米级。历史上锡晶须曾给电子器件造成过众多严重的短路故障。本实验使用电镀的方法制备锡薄膜,并通过不同时间的等温时效将其转化为不同成分的铜锡IMC层,随后在其上再镀锡层,以研究IMC中间层对铜锡界面反应和锡镀层表面锡晶须生长的影响。铜锡界面反应的研究发现,成分接近Cu₃Sn的中间层插入可以显著降低Cu/Sn扩散系数,且中间层厚度越大,降低效果越明显。另外,IMC中间层厚度一定的情况下,中间层前期的时效时间越长（成分越接近Cu₃Sn）,Cu/Sn扩散系数越低,中间层的阻挡效果越好;但当中间层的前期时效时间达到24h以上时,阻挡效果趋于饱和。锡晶须生长的研究发现,锡镀层的多层结构对锡晶须的生长有抑制作用,且亚光锡中间层厚度越大,抑制效果越好。当IMC中间层厚度大于1μm时,它的插入可以显著降低锡晶须的数量;并且中间层成分越接近Cu₃Sn,抑制效果越好。本文从界面扩散的角度简要解释了IMC中间层对Cu/Sn界面反应的阻挡,从应力和晶粒结构的角度解释了镀层结构和成分对锡晶须生长的影响。