在电子封装中,焊点连接界面处金属间化合物的种类、形貌及其厚度直接影响着焊点的可靠性。Cu是目前电子封装中最常用的焊盘材料。因此对焊料合金与Cu基板的界面反应的研究具有非常重要的意义。本文研究了在Sn-8Zn-3Bi无铅焊料中分别添加少量的Ag、Ni和Cu元素后,分析添加的合金元素对焊料与Cu基板的液/固界面反应和高温时效中固/固界面反应的影响。同时还研究在Sn-3.5Ag无铅焊料中添加不同含量的Zn元素,探讨了Zn含量的不同对其与Cu基板在250 oC界面反应中金属间化合物的形成和演化的影响。在250 oC反应过程中,Sn-8Zn-3Bi/Cu界面处生成了Cu₅Zn₈和CuZn₅两层金属间化合物,当添加少量的Ag元素时,界面处金属间化合物层为Cu₅Zn₈和AgZn3。并且随着Ag含量的增加,界面处和焊料内部的AgZn3化合物也会增加,从而抑制了Zn和Cu原子的扩散与反应,降低界面金属间化合物层的厚度。当添加少量的Ni元素或Cu元素时,界面处主要生成了Cu₅Zn₈金属间化合物层。焊料内部分别形成Ni5Zn21和Cu₅Zn₈金属间化合物,降低了Zn原子向界面的扩散速率,进而有效抑制了界面金属间化合物层的生长。在不同的样品中,界面金属间化合物层的厚度随时间的变化都符合抛物线定律,说明界面反应均为扩散控制。在150 oC高温时效过程中,Sn-8Zn-3Bi-X/Cu（X=1Ag、1Ni和1Cu）界面处Cu₅Zn₈层随时效时间的增加不断增厚,而Sn原子会扩散至Cu基板一侧形成Cu6Sn5。但与高温时效中的Sn-8Zn-3Bi/Cu界面相比,添加Ag、Ni和Cu元素的样品中,界面处Cu₅Zn₈层的厚度较小。这说明在高温时效过程中,Ag、Ni和Cu元素的添加可以降低界面金属间化合物层的厚度,提高焊点的可靠性。Sn-3.5Ag-xZn（x=1、3和7 wt.%）与Cu基板的液/固界面反应的研究表明,焊料中Zn含量的变化显著影响了界面金属间化合物的种类、形貌及厚度。当添加1 wt.% Zn时,反应初期界面形成了Cu6Sn5和CuZn两层金属间化合物,但随着反应时间的增加,CuZn层逐渐剥离进入焊料,并且逐渐分解。当Zn的含量为3 wt.%和7 wt.%时,界面处形成了Cu₅Zn₈和Ag5Zn₈两层金属间化合物。随着反应时间的增加,Sn原子扩散进入Cu基板并与Cu原子反应生成Cu6Sn5,同时Cu原子向焊料扩散,导致Ag5Zn₈转变成（Ag,Cu）5Zn₈。与Sn-3.5Ag-3Zn/Cu相比,Sn-3.5Ag-7Zn/Cu界面处的Cu6Sn5层较薄。通过测量三种样品界面处金属间化合物层的厚度,发现添加3 wt.% Zn的样品中,界面处金属间化合物层最薄。