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深空探测越来越成为世界各国航空天领域重要活动,而电子设备遭受的温度环境越来越复杂,因此对焊点的可靠性提出了更高的要求,但是各国大多采用控温措施来保证焊点在正常温度范围内工作,这样势必会提高探测器的重量,进而大大提高了成本;另外一方面,随着焊点的小型化,焊点通过的电流密度随之提高,然而电流密度的提高会触发焊点的电迁移效应,从而加速了焊点的失效。因此,探索焊点在极低温条件下存储后界面微观组织演变及力学性能变化,研究焊点在极低温以及极低温大温变冲击条件下通以高电流密度的微观组织变化,对深空探测领域焊点可靠性理论的建立具有重要的科学意义。本文首先对Sn37Pb/Cu和SAC305/Cu焊点进行了极低温条件下的存储试验及剪切力学试验。试验结果表明,两种焊点在-196℃和-100℃下界面金属间化合物均呈现柱状生长,不同于高温150℃下的平面状生长,但IMC生长规律均为抛物线规律,IMC成分始终为Cu6Sn5,但是-196℃下IMC生长速率较快,通过ANSYS仿真模拟可知这是由于-196℃下应力梯度大于-100℃下应力梯度导致。而两种焊点在-196℃和-100℃下剪切强度随存储时间延长而下降,这主要是由于IMC厚度增加导致。其次,对SAC305焊点在自制简易球珊阵列（BGA）封装结构中,通以1.5×104 A/cm2电流密度,放置于极低温条件下进行了电迁移试验。试验结果表明,不同于室温下焊点会发生电迁移效应,-196℃下焊点不会发生电迁移效应,但不论电流方向的变化,阳极和阴极界面微观组织均呈现柱状生长,通过COMSOL仿真模拟可知这是由于-196℃下应力梯度大室温下应力梯度两个数量级导致,同时也通过模拟预测焊点在此电流密度下处于-196～-30℃不会触发电迁移效应。对于焊点两端电阻变化,-196℃下焊点电阻呈先降低后缓慢上升的变化,室温下整体呈现上升的变化。最后,对SAC305焊点在自制简易球珊阵列（BGA）封装结构中,通以1.5×104 A/cm2的电流密度,放置于极低温大温变条件下进行了电迁移试验。试验结果表明,随着热冲击次数的增加,前期焊点阳极处IMC呈平面状生长,成分也逐渐演变为Cu6Sn5和Cu3Sn的双层IMC,阴极处IMC逐渐变薄;后期却由于电流方向的不同呈现不同的变化,应力梯度与电子风力方向相同的焊点,阳极处IMC厚度持续快速增加,阴极处即将被熔断,而应力梯度与电子风力相反的焊点,阳极处IMC厚度减小,而阴极处IMC厚度快速增加;通过COMSOL仿真模拟可知这是由于后期应力梯度驱动力要大于电子风力驱动力导致。对于在极低温大温变条件下,焊点失效模式主要是贯穿IMC的裂纹导致。对于焊点两端电阻变化,整体呈现上升趋势。