Sn基软钎料的晶须生长问题对电子封装互连可靠性的威胁由来已久。随着封装密度不断提高、互连点间距不断减小,数微米的Sn晶须就可能引发互连点的短路,因此探索可以有效减缓或抑制Sn晶须生长的方法成为了学术界的重要研究内容之一。然而Sn晶须生长的长期性和偶然性的特点对其研究工作造成很大困扰,所以加速晶须的形核和长大成为研究其形成机制和抑制机理的首要条件。目前,加速Sn晶须生长的方法主要有施加压力、电迁移诱导、等温时效和热循环等。不过上述方法均存在孕育期长、晶须密度低等缺点;此外,试样制备工艺同样会对Sn晶须的生长行为产生影响,进而干扰实验结果。基于上述原因,本研究创造性地开发了一种行之有效的Sn晶须加速生长方法,深入分析了钎料晶粒尺寸和弹性模量对Sn晶须生长的影响,并且提出了两种Sn晶须生长的抑制方法。该研究对明晰Sn基钎料晶须生长行为以及降低钎料晶须生长风险有重要的指导意义。本研究通过自主开发的超声辅助钎焊设备制造了Mg/Sn/Mg焊接接头,发现了该接头经过短时间室温等温时效之后焊缝表面有高密度的Sn晶须形成,确定了Sn晶须生长所需的驱动力主要来源于固溶在焊缝钎料基体内的间隙Mg原子原子转化为Mg2Sn过程中所引起的体积膨胀,提出了超声辅助钎焊制备Mg/Sn/Mg焊接接头的工艺可作为一种Sn晶须的快速生长方法并用于Sn晶须相关领域的研究。其次,本研究通过机械压合和超声振动相结合的方式制备了Sn-Si C复合钎料,利用超声辅助钎焊工艺与纳米Si C颗粒的异质形核作用制备了具有不同Sn晶粒尺寸的Mg/Sn-x Si C/Mg焊接接头,分析了提高Sn晶界数量对Sn晶须形核与生长的促进作用;通过对比Mg/Sn-x Pb/Mg接头焊缝表面Sn晶须生长特征分析了钎料基体的弹性模量和组织结构对Sn晶须生长的影响规律。再次,本研究观察了Sn-9Zn钎料中Zn原子在Sn晶界的偏聚行为,发现了Zn原子的晶界偏聚形成的位阻效应将严重阻碍Sn原子的晶界扩散,同时片层状富Zn相结构将破坏Sn原子的长程扩散,最终确认了Zn原子对Sn晶须生长的抑制作用。最后,本研究利用冷压焊工艺制备了具有良好接合界面的Sn/Cu/Sn钎料预制片,通过短时间加热获得了Cu焊盘/IMC/Cu/IMC/Cu焊盘结构的焊点,该合金化焊点不但可以完全避免Sn晶须生长风险,而且还具有耐高温能力,可用于大功率高温半导体器件的互连封装。