电子产品的失效大部分因焊点的失效引起,准确的描述焊点在微观下的力学行为是改善焊点可靠性的前提,这对提高电子产品质量具有重要意义。随着高密度电子封装技术的不断发展,焊点尺寸逐渐减小到微米级别,焊点钎料基体中物相已呈现明显不均匀分布和力学各向异性,已经不能使用经典力学理论和匀质材料各向同性假设评估可靠性。本论文通过第一性原理计算、纳米压痕测试及有限元反演分析以及基于蒙特卡罗方法的有限元分析对Sn58Bi锡基钎料基体共晶组织存在不均匀性和各向异性的力学行为展开研究。首先,本文通过第一性原理计算方法对Sn和Bi力学性能展开研究,计算出了Sn和Bi单晶体的弹性常数,计算结果与已有研究报道的实验值较好吻合,在此基础上计算了Sn和Bi多晶体的弹性模量、剪切模量、体积模量和泊松比。弹性模量和泊松比与纳米压痕实验值相接近,验证了理论计算值的准确性。此外Sn和Bi的通用各向异性指数和弹性模量各向异性均表明两者都具有各向异性特征。然后,本文通过纳米压痕实验获得了Sn和Bi的硬度、弹性模量、泊松比和载荷-位移曲线。根据纳米压痕过程中的量纲理论确定了Sn和Bi的特征应力、应变强化系数、特征应变和屈服强度,其中Sn的屈服强度与拉伸实验获得的屈服强度实验值相接近,反演得到的载荷-位移曲线与实验曲线趋于一致,验证Sn和Bi反演分析的有效性,此外还求出了Sn和Bi的弹塑性应力-应变曲线方程。最后,本文基于蒙特卡罗方法建立富Sn相与富Bi相不均匀分布的有限元模型,在此基础上研究了各向异性情况下压头压入Sn58Bi共晶组织后的弹塑性力学行为。研究发现物相的不均匀分布对富Bi相和富Sn相的第一主应力影响最大,对富Sn相最大剪切应力影响最小,对富Bi相的等效应力影响最小。相对各向同性情况下,各向异性对Sn58Bi第一主应力、最大剪切应力、等效应力和损伤等效应力均有不同程度的影响,其中影响较大的是等效应力,影响最小的是最大剪切应力。研究结果还发现Sn58Bi各向异性下的应力平均值均比各向同性的大,此外还发现Sn58Bi不同材料取向下应力平均值均有差异,并且应力平均值均比各向同性情况下的大,说明Sn58Bi中物相不均匀分布和物相各向异性影响到共晶组织力学性能。