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传统Sn-Pb焊料因Pb为重金属元素对人体和环境有不利影响,焊料无铅化成为电子封装行业的必然选择。激光作为一种新型热源,因具有加热能量密度高,冷却速度快,局部加热热应力小,焊接时间短,输出能量能得到精确控制等优点受到人们越来越多的关注。焊接过程中,焊料与基板界面产生的金属间化合物(IMC)的形貌及生长行为对焊点的可靠性产生非常重要的影响。因此,研究激光钎焊条件下,金属间化合物的形貌特点及生长行为是一项非常重要且有实际意义的课题。本文采用光纤激光器为热源,通过改变激光钎焊工艺参数对成分为Sn, Sn-0.7Cu, Sn-3.5Ag, Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料片与多晶铜基板进行钎焊,寻找各种钎料的成形良好的激光钎焊工艺参数范围。对钎焊后得到的样品处理后利用SEM观察手段对界面生长的产物进行顶面形貌和断面形貌的观察,研究在激光钎焊条件下,各种无铅焊料焊料与Cu基板界面金属间化合物生长规律及机制。主要结论如下：(1)在一定的激光扫描速率下,随着激光输出功率的增大,界面Cu6Sn5的形貌依次会发生如下转变：输出功率较低时,晶粒形貌一般为典型顶面光滑的扇贝；增加激光输出功率值,扇贝状IMC发生向棱柱状晶粒的转变；进一步增加输出功率,出现底部紧密排列的,上部有凸起的Cu6Sn5晶粒；再次增加功率数值,发现界面处及钎料内部都存在有大板片状Cu6Sn5。(2)在一定的激光输出功率下,改变激光扫描速率,界面Cu6Sn5形貌一般会经历如下的转变：当激光扫描速率较快时,Cu6Sn5晶粒一般呈现尺寸均匀细小的扇贝状；当激光扫描速率有所放慢时,Cu6Sn5晶粒出现小平面特征,说明有向棱柱状转变的趋势；当扫描速率进一步减小时,Cu6Sn5晶粒的形貌会发生扇贝状向棱柱状晶粒转变,棱柱状晶粒的尺寸随着扫描速率的放慢而增大；随着扫描速率的降低,棱柱状晶粒被底部排列紧密,上部有凸起的晶粒替代,能量输出增加即扫描速率再次降低时,出现板片状Cu6Sn5。(3)在四种钎料体系生成的棱柱状晶粒形貌之间也有所差别。Sn, Sn-0.7Cu与多晶Cu反应界面生成的为两个成一定角度排列的平面的棱柱状形貌Cu6Sn5,而Ag元素的加入使得生成界面产物Cu6Sn5形貌倾向于六棱柱状。(4)使用Cu6Sn5顶面图像进行测量和数据分析可知：在一定激光输出功率下,随着激光扫描速率的增加,单位积内(1μm2)晶粒的个数均呈现增长的趋势。其中含Ag钎料,即为Sn-3.5Ag, Sn-3.0Ag-0.5Cu此项数值明显高于含Cu钎料,即Sn-0.7Cu。(5)在本次实验条件下,在一定钎焊功率下,存在一个激光扫描速率最低临界值及激光扫描速率最高临界值：当激光扫描速率低于最低扫描速率临界值焊点容易出现过热现象,反之当激光扫描速率高十最高扫描速率临界值时,焊点无法良好成形或无法形成具有一定连接强度的焊点。(6)钎焊某一种成分钎料时,激光扫描速率最高临界值呈现随激光输出功率增大而增大的趋势。(7)在一定功率下,四种钎料的形成良好焊点的激光扫描速率范围情况如下：Sn-3.0Ag-O.5Cu勺激光扫描速率范围最宽,其次是S n-3.5Ag其钎焊速率范围接近或略小于前者,再次为Sn-0.7Cu,纯Sn的钎焊速率范围最窄。