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微电子产品日新月异的发展对电子封装与组装中钎焊接头可靠性提出了更高要求。作为SnPb钎料最佳替代品之一的SnAgCuRE系无铅钎料，其钎焊接头使役性能对电子产品寿命影响重大。采用物理模拟方法，开展新型无铅钎料焊点热循环可靠性研究，寻求有效的钎焊接头失效防止方法措施，对我国新型高强度高可靠性无铅钎焊技术的开发及相关电子产品质量的提高，有工程应用价值。 本研究以 Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头为参照系，以钎焊接头组织和性能为考核指标，借助现代理化检测手段，系统研究钎料成分（添加微量 Ni）和一般热循环条件（0～100℃）对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RExNi/Cu钎焊接头组织与性能的影响规律，探究了钎焊接头热循环下断裂机制，提出了改善钎焊接头可靠性的措施。 研究结果表明：随着热循环周次的增加、升降速率的降低， Sn2.5Ag0.7Cu0.1RExNi/Cu界面金属间化合物（IMC）形态由初始扇贝状生长成较大波浪状或再变为层状；钎焊接头界面区Cu-Ni-Sn层平均厚度和IMC粗糙度在0~300热循环周次增长较大、300~500热循环周次增长趋于平缓；与一般热循环下（0～100℃）钎焊接头相比，热冲击下（-40℃～125℃）接头界面区 Cu-Ni-Sn层平均厚度和 IMC粗糙度的生长幅度更大；钎缝近界面 IMC由小圆球状颗粒生长为椭圆形颗粒，再生长为棒状和树枝状颗粒，数量增多。与Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头相比，经热循环和热冲击后， Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu钎焊接头界面 IMC扇贝状细小，界面较薄且平，界面Cu-Ni-Sn层平均厚度和IMC粗糙度较小。 随着热循环周次的增加、升降速率的降低，Sn2.5Ag0.7Cu0.1RExNi/Cu钎焊接头剪切强度在0~300热循环周降低幅度约是300~500热循环周次的4倍，其钎焊接头剪切断口呈界面IMC为主加之局部钎缝的韧性断裂或以界面IMC为主的脆性断裂加之局部钎缝的韧性断裂及局部二次裂纹的混合型断裂转变为界面IMC的脆性断裂；热冲击下钎焊接头剪切强度降低幅度更大，相应剪切断口脆性断裂特征增多；Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu热循环和热冲击下钎焊接头剪切强度降低最小，热循环和热冲击500周次后钎焊接头剪切强度与Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头相比，高出12.9％和18.9%，添加适量 Ni可改善热循环下钎焊接头的可靠性。 综合考虑，Sn2.5Ag0.7Cu0.1RExNi/Cu钎焊接头中，添加适量 Ni0.05wt%，钎焊接头组织与性能相对优良，可抑制热循环对钎焊接头的不利影响，改善钎焊接头的可靠性。