微电子产品持续朝着轻薄化、封装密集化等趋势发展,促使电子封装微互连焊点也日益趋向极小化和高密度化。本论文在传统SAC焊点难以满足先进封装要求,复合焊点成为关注热点的基础上,将研究目光对准铜核焊点,对其进行系统研究,以期提高电子封装焊点互连结构的可靠性。模拟回流焊条件制备了不同尺寸的“铜线/钎料+铜核/铜线”及“铜线/钎料/铜线”微互连焊点,通过动态力学分析（DMA）、扫描电子显微分析（SEM/EDS）等技术系统研究了铜核微焊点在尺寸效应下的界面演变规律,同时对热电耦合共同作用下铜核微焊点界面反应机理及振动疲劳失效行为进行了深入探讨和研究。在铜核微焊点尺寸效应的研究中,分析发现“铜线/钎料”界面IMC（Intermetallic compounds,金属间化合物）主要由扇贝状的Cu6Sn5组成,“铜核/钎料”界面IMC为致密的(Cux,Ni1-x)6Sn5层,铜核表面的镀Ni层会抑制IMC生长,因此“铜核/钎料”界面IMC总是更薄一些。随着焊点尺寸从600μm增加到750μm,在浓度梯度的影响下IMC厚度均减小,形貌逐渐平缓。铜核的加入提高了微焊点的极限抗拉强度（UTS）,在同一尺寸下两者的UTS差值为16.31 MPa。随着铜核微焊点尺寸的增加,其抗拉强度从58.64MPa下降到43.66 MPa,其断裂模式也由混合断裂向脆性断裂转变。在铜核微焊点热电耦合效应的研究中,有限元模拟显示焊点内部最大电流密度出现在铜核处,约为2.82×10~4 A/cm~2,是平均电流密度的1.83倍,电流在该处的聚集形成了一对电极。热电耦合24 h后,阴极端界面出现了少量微孔,在阳极端没有产生明显的凸起或堆积现象。热电耦合48 h后,能够观察到部分Cu6Sn5相的扩散,阳极端IMC开始堆积。在热电耦合达到96 h后,体钎料中的柯肯达尔孔洞增多,且体积更大,界面IMC由扇贝状占主导转变为针状占主导。随着热电耦合时间的增加,铜核微焊点的断裂位置从靠近中部的体钎料处,向阴极端IMC处转移,UTS值从78.86 MPa下降到22.22 MPa。在关于铜核微焊点振动疲劳的研究中,发现铜核微焊点的振动疲劳过程与传统SAC焊点相似,是疲劳和蠕变变形的叠加。在相同实验条件下,铜核微焊点的振动疲劳寿命高于SAC微焊点。随着热电耦合时间的增加,铜核微焊点的蠕变寿命快速下降,平均蠕变寿命从78 min下降到25 min,平均循环次数从390次下降到为125次。铜核微焊点的振动疲劳失效主要受疲劳裂纹萌生及裂纹亚稳态扩展控制。在疲劳裂纹萌生阶段,位错的运动与第二相颗粒及IMC相遇形成大量微孔,微孔形核并长大,逐渐形成微裂纹。铜核微焊点的断口中发现了裂纹亚稳态扩展时留下的疲劳条纹,随着热电耦合时间的增加,断裂位置从体钎料向阴极端界面转移,断裂模式由混合断裂向脆性断裂转变。