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高硅铝合金轻质、高强、高导热、热膨胀系数可调,并具备良好的机械加工性能,是较理想的电子封装材料。然而,作为一种铝基复合材料（Al-MMCs）,其增强相与铝基体存在的物理、化学性能差异会致使其焊接性较差,出现难以精密控制、偏聚、有害界面反应等焊接缺陷,致使其高强、可靠连接存在困难,目前已成为限制该材料推广应用的瓶颈问题。鉴于此,本文以高硅铝合金为主要对象,结合超声波在液相、固/液界面和固相中的作用,利用自组装的超声波辅助连接设备,研究大气环境下高硅铝合金的无钎剂超声波辅助钎焊,并创新性的提出了超声波诱导瞬间液相连接的方法,利用超声波的作用将母材中的增强相引入焊缝中,获得Si颗粒增强复合焊缝。本文分别利用金相显微镜、扫描电子电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、纳米压痕仪、剪切强度检测等测试方法,研究了超声波辅助连接工艺参数与接头微观组织演变、元素行为、接头力学性能等之间的关系,Si颗粒增强复合焊缝的形成机理,所做工作和研究结论如下:1)将超声波引入以Zn-5Al为钎料的Al-50Si中低温钎焊中,实现了大气环境下的无钎剂钎焊,并获得Si颗粒增强Zn-Al基复合焊缝。基于超声波在液相中的作用,超声波能够破除氧化膜、促进Si颗粒迁移、影响焊缝微观组织的转变和接头的剪切强度。超声波作用96s时获得的接头剪切强度可达108.69 MPa,约为母材Al-50Si的强度。2)在大气环境中390℃时,以Zn为中间层,进行了超声波诱导瞬间液相连接Al-50Si实验,分析表明,超声波通过诱导Zn-Al二元共晶液相实现Al-50Si的连接,并获得Si颗粒增强Zn-Al基复合焊缝。超声波作用下,焊接过程中等温凝固过程所需时间被缩短。剪切强度和纳米硬度随超声时间的延长而增加,超声128 s所获接头力学性能最佳。3)采用超声波诱导瞬间液相连接的方法,以Ag-28Cu为中间层,研究了超声波作用下,基于三元共晶的Al-50Si中高温超声波诱导瞬间液相连接。分析表明,超声波诱导了Al-Ag-Cu三元共晶液相的生成,三元共晶组织包括ξ（Ag2Al）相、θ（Al2Cu）相和α-Al相的微观组织随着超声时间的延长而转变。在超声波作用15 s时,获得完全等温凝固的Si颗粒增强复合焊缝,焊缝由Al（Ag,Cu）固溶体和Si颗粒组成,最高剪切强度达到123.5 MPa。4)分别以In和Sn-52In中间层,研究Al-50Si的低温、超快连接,研究发现,仅需0.1 s超声波就诱导了Al-In液相的形成,并且Si颗粒分布于整条焊缝,获得了Si颗粒增强复合焊缝。在焊缝中引入Sn元素,焊缝由金属间化合物In0.2Sn0.8,Al-In固溶体和Si颗粒组成,获得多相增强复合焊缝,接头的性能提高。利用超声波的作用将高硅铝合金中的增强相Si颗粒引入焊缝中,获得Si颗粒增强复合焊缝,接头性能显著提高,解决高硅铝合金连接存在的问题,为该材料在在电子封装产品中推广和应用奠定基础,为铝基复合材料高强、可靠地连接开辟了一条新途径。