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在电子产品实际运行的过程中，焊点不仅会受到热载荷还会受到电载荷。由于电子封装密度的不断提高以及电子产品的进一步微型化，微凸点直径和凸点之间的间距日益变小，导致互连焊点中的电流密度的持续增长，并达到了104A/cm2甚至更高。超过这个临界电流密度，微凸点互连焊点内部会发生电迁移现象。本文以Sn3Ag0.5Cu无铅焊料凸点为研究对象，研究了在通电的情况下，电流密度、温度、焊接结构和凸点下金属层（Under Bump Metallization，简称UBM）材料对界面金属间化合物（Intermetallic Compound，简称IMC）的生长规律的影响以及电迁移失效的过程和原因，并对此展开了深入的讨论。全文主要内容和结论如下：研究了对接结构焊点在电流的作用下，焊点界面IMC的生长规律。研究发现，在加载电流时效的过程中，阴极界面和阳极界面的IMC都随时间的延长而增长。阴极的IMC形貌由扇贝状逐渐转变为平面状，而阳极的界面则堆积了大量的Cu6Sn5。而且电流密度越大，阳极界面的IMC的生长速度越快，阳极IMC的厚度的时间指数接近1。研究了倒装芯片（Flip Chip，简称FC）结构焊点在热时效和电流的作用下，界面IMC的生长规律以及焊点在电流作用下的失效过程和原因。在热时效的过程中，界面金属化合物Cu6Sn5随时间的而延长增长，其厚度与时间的平方根呈线性关系。在电流的作用下，阳极界面IMC随时间的增长而快速增长，相同时效时间后，通电后阳极界面IMC生长的厚度几乎是没通电的界面厚度的两倍。而阴极界面IMC随时间的变化先基本不变后缓慢增长。与线性结构焊点不同的是，由于凸点互连结构的特殊性，引起了电流拥挤效应和焦耳热效应。由ANSYS模拟可知，电子流入口处和出口处的电流密度是平均密度的3倍左右，焊球温度高于周围温度约20°C～40℃，电流密度越大，焊球的温度越高。在电子风力的作用下，电子流入口处的大量Cu原子迁移到焊料中，焊料则回填到Cu原子迁出而留下的位置，最终，Sn原子的回填速度小于Cu原子的迁出速度，导致焊球失效。温度相同时，电流密度越大，失效时间越短。电流密度相同时，温度越大，失效时间越短。研究对比了电流对Sn3Ag0.5Cu/Cu和Sn3Ag0.5Cu/Ni界面IMC的生长规律的影响。在回流后，焊球芯片侧Ni/Sn3Ag0.5Cu界面形成短棒状的(Cu, Ni)6Sn5，基板侧Sn3Ag0.5Cu/Cu界面生成一层平坦的Cu6Sn5。在焊点两侧加载6A的恒流电流，发现芯片侧Ni UBM作阴极和基板侧Cu UBM作阴极时，焊点的界面IMC的生长规律有所差别。阴极为Cu UBM时，Cu的溶解速度更快，导致阴极Cu UBM和相接Cu导线部分溶解，焊点断裂失效。而相同时间内，Ni UBM为阴极的焊球则没有失效。这是因为Ni UBM作为阻挡层，阻止了Cu的溶解，而且(Cu, Ni)6Sn5的激活能比Cu6Sn5更高，不容易分解出Cu原子，所以采用Ni做UBM可以提高焊点的抗电迁移性能。