电迁移与热疲劳均是影响焊点接头可靠性的重要问题,它们所引发的焊点接头的失效机理已经得到充分认识。然而,二者耦合作用对焊点接头影响的研究甚少。本文系统地研究了Sn3.OAg0.5Cu与Sn58Bi焊点接头在电、力及电-力耦合作用下的失效形式,同时对无铅焊点接头可靠性问题中所涉及的Sn晶须问题进行了研究。主要结果如下:　　在近共晶Sn3.OAg0.5Cu钎料中,由于Sn原子或离子在电流应力作用下的迁移效果并不显著,因此,短时间的通电作用不会对钎料基体的组织形貌产生显著的影响。而对于Sn58Bi钎料接头,由于Bi原子比Sn原子的扩散速度快,因此,通电过程中共晶Sn58Bi钎料会发生两相分离,进而在阳极界面处出现了连续的Bi层,而在阴极附近会形成Sn的聚集。在高低温冲击过程中,由于铜柱、钎料合金及镶样用环氧树脂的热膨胀系数不匹配,因此,Sn3.OAg0.5Cu焊点接头会受到循环应力的作用,接头界面处的脆性金属间化合物会发生开裂而形成裂纹,且随着高低温冲击时间的延长裂纹会发生扩展。值得注意的是,短时间的通电与短期的高低温冲击作用不会导致焊点接头的快速失效。　　在电-力耦合实验中,温度的变化使Sn3.0Ag0.5Cu钎料合金产生膨胀或收缩,但因有约束而产生热应力。当热应力超过钎料合金材料的弹性极限时,便会发生局部塑性变形,同时,焊点接头也倾向于在界面处形成裂纹,且随着时间的延长裂纹会发生扩展,扩展的裂纹使得焊点接头的有效横截面积减小,有效横截面积的减小使得焊点接头的电阻增大,产生的焦耳热增加,进而使焊点接头熔化。因此,Sn3.OAg0.5Cu焊点接头在电-力耦合作用下非常容易因钎料的熔化而失效。对于Sn58Bi钎料焊点,在经历短期的电-力耦合作用后,在焊点的界面处易形成裂纹,且随着耦合作用周期的延长裂纹会发生扩展,同时,在焊点的表面易形成疲劳带,且随着耦合作用周期的延长在疲劳带的位置会形成宏观裂纹。　　在钎料合金Sn3.8Ag0.7Cu0.25Ce与Sn3.8Ag0.7Cu0.15Ce的内部会形成特殊形态的树叶状及蹄形稀土相,与稀土相CeSn3相比,由于这些稀土相中稀土的含量过低,稀土相的氧化较平缓,其内部因氧化产生的压应力较小,无法推动“Sn晶须核”冲破稀土氧化物层的束缚到达稀土相表面,因此,稀土相表面Sn晶须的数量稀少甚至没有。在钎料合金Sn3.8Ag0.7Cu0.25RE的内部会形成特殊形态的梅花状稀土相,梅花状稀土相中稀土的含量比较极端。当稀土相中稀土的含量极少时,稀土相的氧化及其表面Sn晶须的生长情况与树叶状及蹄形稀土相的情况相似;当稀土相中稀土的含量极高时,稀土相会发生剧烈氧化,在其表面形成厚厚的稀土氧化物层,进而阻止Sn晶须的生长,因此,在其表面同样不会出现Sn晶须的生长现象。　　最后,完善了Sn晶须生长的“双压应力区”模型:Sn晶须在生长过程中需形成两个应力区,即“低压应力区”和“高压应力区”。Sn晶须根部的应力区被称为“低压应力区”;Sn晶须根部附近与“低压应力区”相通的应力区被称为“高压应力区”。“低压应力区”提供了Sn晶须生长的驱动力,“高压应力区”与“低压应力区”之间的应力梯度提供了Sn晶须生长所需的Sn原子。