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在电子封装工艺流程中,Sn基钎料钎焊是最重要的连接工艺技术,钎焊过程中界面反应生成合适的金属间化合物（Intermetallic Compound,IMC）层是保证焊点高可靠性的核心。在经典界面反应模型中研究者将钎焊作为一个连续的过程,得到界面IMC为同一种形貌,即认为在钎焊过程中IMC为相同的生长行为。但是经典模型与实际的试验现象存在出入之处,同时对一些情况无法做出合理的解释。目前研究表明,钎焊界面IMC在保温阶段和冷却阶段是具有不同的生长行为,这与经典模型是不同的。因此为了深入对界面IMC生长的认识,本实验将钎焊过程不同阶段进行区分。由于保温阶段IMC生长是冷却阶段生长的基础,因此本文对保温阶段IMC生长行为进行深入研究。本研究中,选用纯Sn、Sn-0.5Cu、Sn-0.7Cu钎料合金小球与Cu基板分别在250°C、275°C、300°C三个不同的钎焊温度下钎焊10 s、30 s、60 s、90 s、120 s后,利用高压空气吹扫技术将钎焊界面处未反应的液态钎料瞬间清除,即获得保温阶段界面反应的IMC形貌。本试验重点分析和讨论Sn-x Cu/Cu钎焊保温阶段界面IMC的形貌演变以及动力学机制,同时对于钎料中Cu元素含量变化对于界面反应的影响进行研究;除此之外对于Sn基含Ag钎料界面反应机制也进行了探讨,试验分别选取Sn-1.0Ag、Sn-3.0Ag钎料合金,探究Ag元素对于钎焊界面反应的影响以及Ag3Sn和Cu6Sn5晶粒生长规律。通过研究分别得到以下结论:（1）在钎焊保温阶段,Sn/Cu、Sn-0.7Cu/Cu钎焊界面Cu6Sn5晶粒始终呈现出扇贝状或胞状形貌;Sn-0.5Cu/Cu界面IMC形貌由扇贝状逐渐转变为匍匐状,晶粒更加扁平。（2）在钎焊保温阶段Sn-x Cu/Cu界面IMC的生长符合n=1/3关系,说明此时界面IMC的生长主要受晶界扩散控制。（3）Sn-1.0Ag、Sn-3.0Ag与Cu基板钎焊反应保温阶段,Ag3Sn随着钎焊时间延长一直保持颗粒状,尺寸较小数量逐渐增多;钎焊温度对于界面Ag3Sn的生长影响不大;Cu6Sn5晶粒逐渐由扇贝状转变为匍匐状,尺寸逐渐增加。（4）Ag3Sn分布于Cu6Sn5晶粒不同位置。在钎焊初始阶段,Ag3Sn分布于Cu6Sn5晶粒的根部缝隙间;随着钎焊时间延长,Ag3Sn会弥散分布于Cu6Sn5晶粒的表面,或嵌入Cu6Sn5晶粒中生长。（5）Sn-1.0Ag/Cu、Sn-3.0Ag/Cu在整个钎焊保温阶段界面IMC生长符合n=1/3规律,即界面IMC的生长主要受晶界扩散控制。经过计算IMC生长激活能分别如下:Sn-1.0Ag为27.7 k J/mol,Sn-3.0Ag为29.09 k J/mol,激活能均大于Sn/Cu钎焊界面;同时Sn-1.0Ag/Cu,Sn-3.0Ag/Cu界面IMC的平均厚度均小于Sn/Cu界面,说明Ag元素的添加会抑制界面IMC的生长,且随着钎料中Ag元素含量增加,这种抑制作用更加明显。