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电子产品的迅猛发展对微连接焊点质量和可靠性提出了更高要求。SnAgCu系尤其是SnAgCuRE系无铅钎料作为SnPb系钎料的最佳替代品之一，其润湿性及焊点可靠性仍需进一步改善、提高，以适应现代电子产品对无铅无卤微连接钎焊新技术的发展需求。因此，寻求新的无铅钎料润湿有效方法，少用甚至不用助焊剂，改善钎焊工艺性，满足微连接焊点质量和可靠性的要求，是亟待解决的问题，成为无铅钎料微连接的研究热点之一。本文采用正交试验设计，借助于现代理化检测方法，研究了钎焊过程中辅助超声振动和电场对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头组织和剪切强度及断裂机制的影响，确定了施加超声振动和电场最优参数；开展了超声振动、电场和时效工艺方法参数对超声振动和电场辅助作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头时效后界面金属间化合物（IMC）形貌尺寸及接头剪切强度的影响研究，探讨了时效过程中钎焊接头界面IMC生长动力学及接头时效断裂机制。研究结果表明，超声振动和电场辅助作用下可实现无卤助焊剂下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu的良好钎焊。在超声功率88W、超声时间60s和电场强度2kV/cm时钎焊接头剪切强度最大为28.7MPa，较传统钎焊提高68%。超声振动对钎焊接头的影响大于电场，超声振动作用中超声功率影响最为显著。与传统钎焊和辅助超声振动钎焊相比，钎焊过程中辅助超声振动和电场可降低Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头界面区Cu6Sn5IMC层厚度和表面粗糙度，提高钎缝硬度和接头剪切强度，钎焊接头断裂方式由发生在IMC层脆性断裂、IMC层脆性断裂和钎缝韧性断裂组成的混合型断裂演变为钎缝的韧性断裂。超声振动和电场辅助作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头时效后界面处IMC层由Cu6Sn5和Cu3Sn构成，且IMC层内部有裂纹、空洞等缺陷。随时效时间延长，Cu6Sn5和Cu3Sn IMC层厚度逐渐增加，Cu6Sn5层由尺寸细小的扇贝状转变为粗大且不均匀的扇贝状。与传统钎焊和辅助超声振动钎焊相比，钎焊过程中辅助超声振动和电场可提高Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu焊点界面Cu6Sn5和Cu3Sn的生长激活能，最大值分别为71.75kJ/mol和86.67kJ/mol，降低时效过程中IMC层的生长速度，钎焊接头时效后剪切强度较大。钎焊接头界面IMC层的厚度、形貌对其接头断裂途径和方式有重要作用。钎焊过程中辅助超声振动和电场可改变钎焊接头时效后的断裂途径、改善接头时效后的断裂方式，断裂方式由以脆性断裂为主向以韧性断裂为主转变，使接头剪切强度增大，接头服役可靠性提高。综上所述，辅助超声振动和电场可抑制Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头及其时效后界面IMC层的成长，改善钎焊工艺性和钎焊接头断裂方式，提高钎焊接头的服役可靠性，满足现代电子产品无铅无卤微连接的需求。