当今时代微电子技术飞速发展,微电子集成电路尺寸越来越小,封装维度由二维扩展到三维立体封装,封装密度越来越高。由于高密度封装要求更小的焊点体积,长期服役后金属间化合物(Intermentallic Compounds,简称IMC)所占的比重将越来越大。而IMC/钎料界面在无铅钎料的变形、裂纹萌生、扩展和断裂过程中容易成为焊点薄弱点。为了克服这一缺陷,越来越多的研究者关注全IMC焊点——即全由IMC相组成的小尺寸焊点的制备。然而,阻碍全IMC焊点工业化应用的突出问题在于如何控制焊点中IMC的生长。本文借鉴晶圆制造业中籽晶诱发的原理,提出诱发薄膜控制Cu/Sn界面反应的方法。本文首先确定了本课题所用到的Sn在不同厚度的条件下完全转化为Cu3Sn需要的时间,为后续工作打下基础。其次介绍了制备Cu3Sn诱发薄膜的工艺,通过引入电流、单晶铜基板的创新方法,制备了四种不同的诱发薄膜基板。通过设立对照组,使用电子背散射衍射(EBSD)的表征手段具体分析了电流、单晶铜基板对于诱发薄膜晶粒取向、晶粒大小等方面的影响。然后研究了诱发薄膜的表面处理工艺,以获得表面平整度良好的诱发薄膜。接下来研究了四种诱发薄膜对于诱发效果的影响。并且通过原位观察的方法研究了在诱发薄膜表面生长新的Cu3Sn的过程,以此研究了诱发过程中长条晶粒包裹近似等轴晶粒现象的机理,并从原子面密度的角度解释了诱发结果中晶粒取向服从的规律。最后将诱发薄膜与多层薄膜相结合,研究了二者在焊点制备中的影响。研究结果表明:电流能够促进Cu3Sn晶粒沿着电流方向上的生长,促进大角度晶界的产生;单晶铜基板则能够促进Cu3Sn沿着特定方向生长,促进小角度晶界的产生。但二者不会对晶粒取向分布规律产生明显影响。在诱发过程中,晶粒尺寸具有继承规律即晶粒尺寸较大的诱发薄膜所诱发生成的Cu3Sn晶粒也会在尺寸上更大;取向差角则不具有继承规律,相反无论诱发薄膜取向差角分布如何,在后续加热老化诱发过程中都将发生取向角向60°集中转变的现象,这是因为Cu/Cu3Sn之间存在类似马氏体与奥氏体之间的N-W位向关系。诱发结果中出现长条晶粒包裹近等轴晶粒的原因在于相邻Cu3Sn晶粒在吞并同一个Cu6Sn5晶粒时速度差异过大。无论是诱发前,诱发过程中还是诱发结束后Cu3Sn的<100>晶向始终平行TD方向,这可以通过晶面原子密度得到解释。多层薄膜可以有效的提高全Cu3Sn焊点的形成速率。而诱发薄膜减少了扩散路径、增大扩散距离,表现为抑制新的Cu3Sn生长。多层薄膜焊点由于手工堆叠工艺的不完善,当Cu6Sn5与Cu3Sn共存时,断裂界面通常在Cu6Sn5与Cu3Sn层之间;当焊点中只有Cu3Sn时,断裂界面通常在Cu3Sn内部。