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近年来,无铅化进程的推进和电子产品的小型化、高密集化等都对焊接接头的可靠性提出了新的挑战。焊区的微观组织对焊接接头的可靠性有很大的影响,而界面会属间化合物(IMC)是微观组织的重要核心。Sn基无铅钎料与Cu基板之间生成的Cu6Sn5的生长行为,包括形貌、尺寸、厚度和分布等都对焊接接头的可靠性有很大的影响。实验选取纯Sn, Sn-3.5Ag, Sn-0.7Cu Sn-3.5Ag-0.7Cu四种钎料成分与Cu基板在300℃下钎焊5s,10s,30s和60s,分别研究经高压空气吹扫液态钎料保留钎焊保温阶段Cu6Sn5生长形貌和普通空气冷却的Cu6Sn5生长形貌。另外,单独选取不同钎焊温度下保温阶段和纯Sn/Cu, Sn-3.5Ag/Cu, Sn-0.7Cu/Cu的界面Cu6Sn5生长形貌来研究钎焊温度和Ag、Cu合金元素对Cu6Sn5生长行为的影响。得到如下的结论：(1)钎焊保温阶段界面Cu6Sn5主要表现为横向生长,其形貌基本为扇贝状,生长主要是由扩散通量控制的,符合熟化机制理论；冷却阶段主要表现为纵向生长,其形貌转变为小面状,棱柱状,棒状以及最后的薄板状,主要受钎料内铜饱和溶解度降低引起的IMC长大。(2)冷却过程中Cu6Sn5确实存在“继续生长”的现象。冷却过程中存在的过冷度,降低了钎料中Cu的溶解度,使得Cu原子在界面处与Sn反应生成Cu6Sn5,并在原有晶粒的基础上析出,此为Cu6Sn5的继续长大过程。(3)随钎焊时间和钎焊温度的增加,钎焊界面上Cu6Sn5晶粒个数逐渐减少,大晶粒长大,小晶粒减小至最后消失的现象可以用Gibbs-Thomson效应来解释。晶粒半径越小,所含的Cu浓度越大,造成Cu元素向相邻的大尺寸晶粒中的扩散。(4)含Ag钎料中生成的颗粒状Ag3Sn一般在C u6Sn5表面上呈线性或者“同心圆”排列。晶粒尺寸随着钎焊时间的增加而无明显变化,但数量明显增加,原因是随着Cu6Sn5晶粒的长大其表面自由能增加,为Ag3Sn的形核提供了更多的能量。随着钎焊温度的升高,颗粒状Ag3Sn的晶粒尺寸逐渐降低,原因是温度的升高破坏了液态钎料中的中程有序结构。(5)钎焊保温阶段中Ag、Cu元素都未有明显作用；而在冷却过程中Ag元素生成的颗粒状Ag3Sn和Cu元素降低基体Cu的溶解速率都抑制了界面Cu6Sn5晶粒的横向生长,保留了用于扩散的通道,促进了Cu6Sn5晶粒的纵向生长,使得Sn-3.5Ag/Cu, Sn-0.7Cu/Cu界面Cu6Sn5比纯Sn/Cu界面Cu6Sn5更细长,其中Ag元素作用更加突出。