随着芯片的散热量不断增大,热界面材料在微电子工业中已成为人们广为关注的一类材料。Sn基焊料合金由于其较高的导热性能而成为最有前景的新一代热界面材料之一,但Sn基焊料合金作为热界面材料的可靠性尚缺乏系统的研究工作。本文选择Sn58Bi焊料作为研究对象,研究了Si/Sn58Bi/Cu三明治结构样品经热循环后传热性能的变化和微观组织结构的演变规律,初步讨论了SnBi热界面材料在热循环条件的服役行为机理。研究表明,Sn58Bi合金焊料在经过1000周的热循环后,热阻的阻值由初始时的0.0542cm2·k/w上升到0.0628cm2·k/w,上升了约15.87%。热阻的上升主要是由裂纹的萌生及扩展引起的,其中裂纹的萌生比扩展更能影响其传热性能。对界面微观组织的观察发现：由于热膨胀系数的差异,裂纹首先在靠近Si侧与界面成45℃方向的焊料内部萌生,且多出现在Sn、Bi的相界处。随着循环周次的增加,裂纹主要沿宽度方向扩展。靠近Cu侧焊料中裂纹出现的较迟,其扩展速率也较为缓慢。此外,热循环实验后SnBi焊料的Sn相和Bi相均明显粗化。