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目前,以第三代半导体为材料的大功率器件越来越多的应用到实际生产中。而大功率器件往往需要在较高的温度下长时间工作,传统钎料由于熔点较低并不能适用于大功率器件的封装。本文从实现低温低压无镀层连接的角度出发,制备了小尺寸纳米银焊膏,采用该焊膏实现了对无氧铜低温低压的直接连接,获得了力学性能优良的接头,研究了不同工艺参数对于接头形貌及剪切强度的影响,探究了接头经过老化后性能的变化,最后分析了纳米银烧结机制以及界面的连接机理。制备了平均粒径在4.76nm,稳定性优良的小尺寸纳米银颗粒,通过与乙二醇和去离子水混合制备出了可以应用于连接中的焊膏。研究了焊膏的热性能,发现当柠檬酸作为包覆层时其热分解温度为160℃,比自身的分解温度低146℃。探究了连接温度对于烧结后的纳米银焊膏的密度,孔隙率,硬度以及电导率的影响。发现随着温度的不断上升,密度,硬度以及电导率增加,孔隙率下降。研究了纳米银洗涤次数,连接温度,保温时间以及连接压力对于连接接头的微观形貌以及力学性能的影响。结果发现,纳米银洗涤次数的增加导致接头致密度呈现先增加后降低趋势,而连接温度,保温时间以及连接压力的增加均会使得接头的致密性提升。对于力学性能,随着连接温度以及纳米银的洗涤次数的增加均呈现先增加后降低的趋势;而随着连接压力以及保温时间的增加,接头的力学性能则呈现上升的趋势。此外,本文探究了接头在150℃以及250℃下,经过不同老化时间后力学性能的变化,结果显示较低的温度(150℃)对于接头的性能影响较小,力学性能有略微下降;而较高温度(250℃)对于接头的力学性能影响较大,剪切强度急剧下降,在经过144h老化后,接头剪切强度仅为4.9MPa。通过透射电镜分析了小范围内纳米银之间的三种作用机制:纳米银之间的烧结,纳米银的吞并以及纳米银的挥发。结合这三种作用机制对大范围内纳米银烧结行为进行了研究,在加热过程中有机包覆层首先发生破坏,部分纳米银之间直接形成烧结颈,一些较小的纳米银被吞并形成新的颗粒进而与其他纳米银形成烧结,而另外一些纳米银则在形成网状结构中发生挥发,在原位置处形成孔洞。本文研究了界面的连接机制,发现在界面处存在两种连接机制:一是基于银铜之间相互扩散形成的连接;二是铜与银特定晶面之间通过重叠交叉形成一定的稳固连接。在这两种连接机制的共同作用下,接头具有较高的强度。