由于基板上以化学镀镍浸金层（Electroless Nickel Immersion Gold）为主的镀层材料的使用,使凸点下金属层元素很容易溶解,并与焊料主体的Sn发生反应在界面处形成化合物,这些元素进一步扩散进入界面金属间化合物层中形成掺杂相。本论文主要是采用第一性原理计算的方法对常见的Sn基界面金属间化合物进行计算,以确定掺杂结构的稳定构型,得到它们的本征力学、热学、电学性能,为界面金属间化合物的性能做出科学的预测。计算得到的主要结果是:（1）预测了Au-Sn二元系界面金属间化合物的性质。发现AuSn最稳定,而Au₅Sn是弹性不稳定的,四种化合物都是延性材料,硬度都比较低,均为各向异性,其中Au₅Sn的各向异性程度和硬度最大,主要是由于Au₅Sn中较强的Au-Au共价键的作用。采用准谐德拜模型预测了AuSn在0—20 GPa范围内的热力学性质随温度的变化关系,结果表明AuSn具有良好的结构稳定性和抗压能力,有助于高熔点焊料与基板的互联。（2）对于Ni、Pd单掺杂及共掺杂的AuSn₄的结构进行了计算。发现掺杂结构比母相更稳定。掺杂后弹性模量和硬度升高,泊松比降低。脆性随着Ni掺杂浓度的增加而增强,而对于Pd的掺杂结构则是Au_0.75Pd_0.25Sn₄比Au_0.5Pd_0.5Sn₄更脆。掺杂后热传导性能优于母相,其中Au_0.5Ni_0.5Sn₄的热传导性能最好。掺杂后化合物体系的结构稳定性归结于费米能级处较小的电子数。（3）对于Ni和Sn之间形成的高温相η及低温相λ-Ni₃Sn₂母相及其Au,Cu替换Ni的结构进行了计算,确定了掺杂后的稳定晶格构型,部分计算结果与已有的文献结果一致。通过比较发现λ相比η相更稳定而η相的导电能力优于λ相。通过三维的杨氏模量方向性分布图分析了体系的各向异性程度,发现掺杂后η相的各向异性程度沿Z轴有很大程度的降低而λ相的各向异性沿Y轴增大。（4）对于Ni、Sn、P三元素之间形成的界面金属间化合物的性质进行了预测,发现Ni₃SnP是弹性不稳定的化合物,Sn扩散进入Ni₂P后,体模量降低了,但是剪切模量,杨氏模量和硬度升高了,脆性增强了。Ni₁₀SnP₃更接近于弹性各向同性,而Ni₂SnP具有很强的各向异性程度。采用德拜温度和Clark’s模型以及Cahill’s模型计算了三元系化合物的热传导性能,发现温度高于德拜温度时,Ni₂SnP的热传导性能比Ni₂P差。