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近年来,随着黄金价格的上涨和电子器件趋于小型化和多功能化,迫切需要向低成本和高密度封装发展。目前,Ag表现出优异的导电、导热性能和良好的力学性能,已发展成为除Cu丝外的另一种替代Au丝的基础材料。纯Ag丝本身强度较低,在高速键合条件下存在易断线和硫化等缺点,通过多元合金化是改善上述问题的有效途径。然而,Ag键合丝实际使用中与Al、Cu、Au焊盘存在异质界面问题,关于合金元素对界面性质的影响有工作者通过实验分析进行了研究,但由于实验测试技术的限制和界面观测的复杂性,合金元素在微观上对界面性质影响的认识仍是尚待解决的问题。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,通过对界面畸变程度、分离功、界面能和电子结构等性质的计算,分析了11种合金元素（Au、Cu、Pd、Be、Mg、Al、Ca、Ni、Ti、Sn、In）掺杂在Ag中对Ag/（Al、Cu、Au）界面性质的影响,从原子尺度讨论了合金元素的作用机制,为实际应用中Ag键合丝合金化元素选择提供参考。本文的主要研究内容和结论如下:1.计算了Ag、Al、Cu、Au低组数晶面的表面能,结果表明所有金属的表面能均满足:σ（111）<σ（100）<σ（110）,说明密排面结构的表面最稳定,且（111）表面的原子层数达到5层时表面能均趋于收敛;其中,σAg（111）=0.786 J/m2,σAl（111）=0.840 J/m2,σCu（111）=1.206 J/m2,σAu（111）=0.669 J/m2。构建的九组Ag/Al界面模型中Ag（111）/Al（111）界面拥有最大的分离功Wsep=1.378 J/m2和最低的界面能γint=0.248 J/m2,说明由密排面组成的界面其稳定性最好;此外,分析了Ag中掺杂的合金元素在Ag/Al界面中的占位倾向,Au、Cu、Pd、Ni、Ti倾向取代界面位置1的Ag原子,Be、Mg倾向于取代靠近界面处的位置3,Al、Ca、Sn、In倾向于取代远离界面的位置5;2.研究了合金元素对Ag/Al界面性质的影响。合金原子加入后Ag/Al界面体积发生不同程度的畸变,由于Ca原子与Ag原子电负性、原子半径、价电子数等性质差异大,故对界面形成的畸变程度更大,而Cu原子与Ag原子性质相似,则畸变程度较低。此外,未掺杂时Ag20/Al20界面的分离功和界面能分别1.378和0.248 J/m2,表明具有良好稳定性,但合金元素掺杂均使Ag/Al界面的稳定性降低,其降低程度为Pd<Ni<Ti<Cu<Be<Al<Au<Sn<Mg<In<Ca。Ag/Al界面电子结构计算表明:合金元素掺杂使Ag-Al共价键强度降低是导致界面稳定性下降的主要因素,如未掺杂的Ag20Al20体系的Al（1）-Ag（1）平均键布居值为0.200,Ca掺杂后减小为0.193。3.研究了合金元素对Ag/Cu界面性质的影响。合金元素掺杂使Ag/Cu界面体积增加的顺序为:Ca>Sn>Mg>Au>Ti>Al>Pd>Ni>In>Be>Cu。未掺杂时,Ag20/Cu20界面的分离功和界面能分别为-0.563和2.555 J/m2,分离功为负说明界面结合能力和稳定性差;随着合金元素的掺杂,分离功增大而界面能降低,说明掺杂均有利于Ag/Cu界面稳定性的提高,其中Cu掺杂体系分离功最大达到0.364 J/m2;增强顺序满足Cu>Pd>Be>Al>Ti>Ni>In>Sn>Au>Ca>Mg。电子结构表明:未掺杂Ag/Cu界面结合较弱是由于界面间Ag和Cu原子的化学成键作用弱导致,而合金元素掺杂提供了更多的电子参与成键,使得Ag-Cu共价键作用增强。掺杂前后Ag/Cu界面的键布居值表明:共价键强度增加引起的界面稳定性的提高顺序为:Cu>Pd>Be>Ti>Ni>In>Al>Sn>Ca>Au>Mg;其中,Ag19（Cu）/Cu20界面体系的Cu（1）-Ag（1）、Cu（2）-Ag（2）平均键布居值最大,为0.090和0.094。综合认为,Cu的掺杂能大幅增加Ag/Cu界面的稳定性和结合能力,此外Pd元素也能起到较好的增强效果。4.研究了合金元素对Ag/Au界面性质的影响。合金元素掺杂使Ag/Au界面的体积改变绝对值变化规律为:Ni>Be>Cu>Pd>Ca>Al>In>Ti>Sn>Mg>Au。界面能量计算结果表明:未掺杂时,Ag20/Au20界面的分离功和界面能分别为1.242和0.213 J/m2,相较于Ag/Al界面的稳定性较差但高于Ag/Cu界面;除Au掺杂外,掺杂均有利于Ag/Au界面稳定性的提高,其增强顺序为Ti>Ni>Pd>Cu>Al>Be>Sn>In>Mg>Ca（>Au）。未掺杂时Ag和Au有明显的PDOS成键峰重叠,说明两者有较强的化学键作用,界面稳定性较好。掺杂对界面稳定性改变的主要原因是Ag-Au共价键强度增加,Au掺除外,增强了两者间的相对作用,其增强效果为:Ti>Ni>Pd>Cu>Be>Sn>Al>In>Mg>Ca（>Au）。其中,Ti、Ni、Pd、Cu元素能更好地起到对Ag/Au界面稳定性进一步提升的效果。