芯片封装中的焊点不仅起着保护芯片的作用,而且还起着使芯片和外部电路形成电气连接的作用。随着集成电路技术的发展,芯片的封装形式也在不断的改进,倒装芯片互连技术已经成为芯片封装的一种主要方式。随着电子元器件的小型化和高密度化,焊点所承受的电流密度越来越大,当电流密度达到一定的数值,焊点内部将出现电迁移。电迁移会导致化合物迁移和裂纹的生成,这些都会影响焊点的寿命。由于电流密度过大,会在焊点内部产生较高的焦耳热使焊点温度升高,随着时间的延长,高温会导致焊点界面化合物变厚,同时也会使Ag3Sn粗化,从而使焊点的脆性变大。本文首先设计了倒装芯片结构,采用300μm的SAC305焊球进行互连。同时本文搭建了回流焊实验平台和电迁移实验平台,为倒装芯片互连结构的焊接和电迁移方面的研究提供了设备保证。对芯片互连结构通大电流使焊点熔化,然后将电流调小,使焊点在通直流电的情况下重新凝固,研究了电流对焊点的凝固过程的影响。对单晶焊点进行电迁移实验,发现单晶焊点的化合物迁移主要受Sn晶粒取向控制,Cu原子和Ni原子沿着Sn晶粒的c轴的扩散速率远远大于a轴和b轴。随着通电时间的增加,焊点的晶粒会发生转动现象,这是由空位浓度差产生的扭矩导致的。对倒装焊点进行老化实验,焊点在老化过程中,界面化合物(Cu,Ni)6Sn5会变厚,随着时间的延长,焊点内部的Ag3Sn颗粒会粗化,并且在晶界处形成网状组织。对老化后的试样进行电迁移实验,相比原始试样的电迁移现象,老化后焊点的化合物迁移变得更少。这是因为在老化过程中,焊点Ag3Sn颗粒和内部组织粗化,并且在晶界处形成网状组织,从而阻碍了原子的迁移路径。另外,本文还对电迁移后的焊点进行维氏硬度测量,化合物在阳极处累积,导致阳极界面的硬度变大,从而使该区域塑性下降,在高低温或者外力作用下,容易在该区域产生裂纹,从而使焊点失效。