对于功率电子器件,服役温度通常远远高于环境温度,其产热与散热能力不匹配的现象逐渐的突显出来,这对电子封装中使用的钎料提出了更高的要求。为了提高焊接层的导热导电性、提高其二次重熔温度,本文选择目前处于豁免状态的、低成本的Pb Sn Ag合金做基体钎料,一方面通过机械搅拌获得添加Cu颗粒的复合焊膏,另一方面利用无压渗浸的方法制备含有泡沫Cu的复合焊片。对各组复合钎料的可焊性进行探究,优选出适合的焊接工艺。并对接头微观形貌、剪切性能、热学性能及化合物演变,复合钎料/Cu接头的抗老化性能进行分析研究。研究表明:添加微米Cu颗粒后,复合焊膏的熔化特性基本不变,但提高了接头二次重熔温度,并缩短了熔程。添加Cu颗粒的焊膏在Cu基板上的润湿能力随着颗粒含量的增加而下降,泡沫Cu复合焊片在相同基板上的铺展能力随含有泡沫Cu的孔隙尺寸增大而增大。并优选出颗粒Cu复合焊膏的焊接工艺为340℃、5min,泡沫Cu复合焊片的焊接工艺为350℃、5min。随着添加颗粒含量的增加,颗粒在接头中出现团聚现象。通过EDS测试可知,Cu颗粒、泡沫Cu在与体钎料的界面上生成Cu₃Sn金属间界面化合物,而不是Cu₆Sn5。Cu颗粒和泡沫Cu的加入都会抑制界面化合物的生长,且随着添加含量的增加,这种抑制效果越明显。添加少量的Cu颗粒在焊接接头中,可以使得体钎料中的Sn与Cu形成Cu₃Sn,阻碍裂纹的扩展,提高接头的剪切强度。随着Cu添加量的增加,导致接头中气孔等缺陷增加,使剪切强度下降。含有泡沫Cu的焊接接头剪切强度受到泡沫Cu界面上存在的柯肯达尔孔洞与泡沫Cu自身强度的共同影响,随添加泡沫Cu含量的增加呈现先降低后上升的趋势。Cu具有优良的热传导性能,复合后使接头的热阻减小,提高了其导热能力。体钎料中界面附近Cu含量的增加,降低了基板上Cu向体钎料中扩散的驱动力,明显地影响了界面化合物的演化过程,减缓了化合物的生长速度。随着Cu含量的增加和时效时间的延长,这种趋势愈发明显。含有1%Cu颗粒、15%泡沫Cu的复合钎料/Cu接头及原始合金钎料/Cu接头在时效后,接头的剪切强度均有所下降。其中添加1%Cu颗粒的接头下降幅度最大,原始合金钎料形成的接头剪切强度变化幅度最小。