由于Pb对环境及人体的危害,目前电子封装材料基本实现无铅化。在电子封装中焊料是主要的连接材料,现在无铅焊料已经普及并大规模应用在实际电子产品中。尽管无铅焊料在机械性能、电性能以及抗蠕变性能方面和SnPb焊料相当,但它的高成本、润湿性不佳已经成为制约电子产品发展的一个重要因素。同时随着封装密度越来越高,元件尺寸越来越小,引脚间距越来越窄,微凸点直径和凸点之间的间距日益变小,导致焊点中的电流密度持续增长,当达到了104A/cm2甚至更高时,焊点内部就会发生电迁移现象,致使电子产品失效。因此开展低成本无铅焊料润湿性和焊点电迁移研究非常有必要。在低成本无铅焊料润湿性研究方面:采用焊料铺展的实验方法,通过测量润湿角和铺展面积来评价焊料的润湿性。本文在Sn3.0Ag0.5Cu无铅焊料的基础上,通过降低Ag的含量,同时添加元素Bi,研究了在不同钎剂、不同温度下Ag、Bi含量对润湿性的影响。研究结果表明:无铅焊料Sn0.5Ag0.7Cu3Bi的润湿性能与常用的Sn3.0Ag0.5Cu无铅焊料相当,但由于Ag含量低,因此具有明显的成本优势。在焊点电迁移研究方面:简述了电迁移现象,概述了国内外电迁移方面的研究现状。由于目前的研究成果大部分集中在晶圆级互连的Al、Cu互连引线上,关于高电流密度下焊点的电迁移研究很少,然而在封装密度越来越高的趋势下,焊点的电迁移失效必将成为未来电子产品失效的一种重要模式,因此开展电迁移研究有很强的理论价值和工业背景。本研究搭建了线性焊点电迁移实验平台,加载电流密度为1.7×104A/cm2,利用复合散热结构解决了实验中的散热问题,同时又具有良好的绝缘性。首先研究了电迁移极性效应随时间变化的关系,并分别对阳极、阴极金属间化合物厚度的变化进行了详细的分析,同时在相同温度下对比研究了电迁移和无电迁移情况下焊点界面金属间化合物的变化差异,然后研究了阴极金属间化合物内部裂纹扩展的情况。最后通过拉伸试验对电迁移前后焊点的力学性能进行了研究分析,并对比研究了电迁移前后焊点断口形貌的变化。