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随着电子产品和系统的无铅化以及不断向微型化、轻薄化、多功能化和高可靠性方向发展,电子封装微互连结构可靠性面临着几个重要问题,如尺寸效应下微互连焊点的界面断裂行为、电迁移及热时效。本文在已有实验探索研究的基础上,利用大型有限元分析软件（ANSYS 10.0）对含有界面预设线性长裂纹的不同尺寸的“铜引线/钎料/铜引线”对接结构微焊点进行二维有限元建模,以及采用子模型技术对裂纹尖端附近区域的网格进行二次划分,深入研究了尺寸效应下无铅微焊点（直径为200300μm,焊点高度为75425μm）的界面断裂行为及电迁移和热时效的影响。对微焊点在准静态微拉伸载荷下界面断裂行为的研究表明:随着微焊点高度的减小,焊点中界面裂纹扩展驱动力逐渐减小,抗断裂性能有所提高;界面裂纹尖端剪切型裂纹扩展驱动力KII值明显高于张开型裂纹扩展驱动力KI值;Sn-Ag-Cu无铅微焊点中界面裂纹尖端的应力强度因子KII和KI远低于Sn-Pb微焊点,其抗断裂能力要明显优于后者。在焊点高度增加的情况下,随着高能量释放率带的旋转,微焊点由界面断裂模式逐渐转变为焊点中间断裂。模拟研究还表明,随着载荷加载速率的增加（从1N/min提高到100N/min）,界面裂纹尖端的裂纹扩展驱动力明显降低。研究了加载电流密度为1×104A/cm2,加载时间分别为0、96和260h条件下,直径为275μm、高度为225μm的Sn-3.5Ag-0.5Cu微焊点在电迁移下的界面断裂行为。结果表明:电迁移极性效应导致的金属间化合物增厚对微焊点断裂性能影响不大,而焊点边缘微空洞的横向薄饼状扩展导致界面应力集中系数显著增大,Von Mises等效应力的最大值位于金属间化合物与铜界面处。另外,方形空洞的应力集中系数比圆形空洞大。本论文还研究了热时效对微焊点界面断裂性能的影响,结果发现:随着生长于钎料与金属间化合物界面的针状Ag3Sn往外端面移动,Von Mises等效应力逐渐增加,成为整个微焊点裂纹萌生的危险点。焊点边缘微空洞的横向薄饼状扩展导致界面应力集中系数显著上升,最大Von Mises等效应力点位于金属间化合物与铜界面处。研究还表明,微焊点在热时效过程中两侧界面金属间化合物层厚度的增加使界面裂纹尖端的应力水平近似呈指数函数衰减。