随着某型号产品对所装载电子设备的小型化、轻量化、多功能、高可靠的追求，多芯片子系统（是指采用多芯片封装技术，将模拟电路、数字电路以及微波功率电路等封装为具有系统级或子系统级模块和组件）得到了广泛应用。多芯片子系统由于封装密度较高，而且含有功率电路，封装时对封装外壳和功率芯片散热材料的导热率要求较高；同时由于对小型化、轻量化的要求也较高，因此，对封装外壳的密度要求也较高；另外，由于多芯片子系统封装时组装了多层陶瓷基板或裸芯片，其热胀系数较小，这就要求电子封装材料的热胀系数必须较小。可同时满足以上所有特性的封装材料很少，铝-硅复合材料就是其中为数不多的重要材料之一，但目前铝-硅复合材料自动化焊接密封性和后续应用工艺的简便性还难以满足工程要求。本论文首次在多芯片子系统气密封装中将铝-硅复合材料制备工艺与密封焊接工艺有机地结合起来，研究优化了铝-硅复合材料的成分设计、复合材料粉末制备和烧结工艺、封装接头结构设计及封装工艺等关键技术，为铝-硅复合材料的工程应用提供了技术支持。　　研究了Si含量和烧结工艺对多芯片子系统气密性的影响，发现烧结密度是最终影响焊缝气密性的最主要因素；随着烧结密度增大，焊缝气密性迅速提高。当 Si含量从40％分别增加至50%、60%时，Al-Si复合材料的烧结密度逐渐降低，焊缝氦泄漏率逐渐增大，多芯片子系统的气密性随之降低。随着烧结温度的提高，Al-50Si复合材料的致密度明显增加，但温度过高，会导致少量液态铝被挤出而损失，最合适的热压烧结温度应在550～600℃之间。随着烧结压力的提高，Al-50Si复合材料的致密度明显增加，但压力过大，也会导致在石墨模具下端挤出少量熔融的铝锭，最大的热压烧结压力应控制在70MPa以下。　　研究了铝-硅复合粉末粒度对烧结密度和多芯片子系统气密性的影响，发现随着粉末粒度增大，复合材料的烧结密度有所降低，焊缝氦泄漏率缓慢增大，即焊缝气密性缓慢降低。采用行星式高能球磨机分别进行Al-40Si合金粉末和Si粉的干法球磨和无水乙醇湿法球磨对比实验，研究了球磨工艺参数对粉末中位粒度的影响，采用优化的球磨工艺参数和防止粉末氧化等综合措施，获得了纯度高、中位粒度小于10μm、元素分布均匀的Al-50Si混合粉末。采用5μm的Al-50Si混合球磨粉末为原料进行真空热压烧结，制得Al-50Si复合材料的密度高达99.6%TD，焊缝氦泄漏率为8.9×10-9Pa.m3/s。　　采用ANSYS软件对多芯片子系统Al-50Si壳体与4047铝合金盖板的激光密封设计结构进行了分析研究，并进行了试验验证。发现结构形式是影响多芯片子系统激光密封质量的关键因素，方形结构激光焊缝应力计算值比异形结构高出36%以上，导致方形结构的焊　　缝产生了焊接裂纹，降低了焊缝的气密性。方形结构激光焊缝气密性比异形结构低约三个数量级，氦泄漏率为2.7×10-6Pa.m3/s；而异形结构的焊缝氦泄漏率为8.9×10-9Pa.m3/s，满足了多芯片子系统壳体气密封装要求。