纳米银焊膏作为一种新型的无铅焊料,具有优良的高温稳定性,导电导热性能,满足了大功率和宽禁带半导体器件的高温和高密度封装要求,被广泛关注。而镀金基板作为航空航天电子产品广泛应用的封装材料,针对低温烧结纳米银焊膏与镀金基板的界面互连机理及工艺研究则具有重要意义。首先,本文对纳米银焊膏分别与电镀镍金基板和化学镀镍金基板的烧结银接头质量进行对比。不同镀金基板烧结银接头的断裂方式,剪切断面以及烧结银接头截面SEM形貌的存在显著差异。其中,电镀镍金基板表面的烧结银接头质量达到20 MPa以上。而化学镀镍金基板表面的烧结银接头存在显著分层缺陷,导致其接头的剪切强度仅有7.5 MPa。本文分析认为,在纳米银焊膏和镀金基板连接过程中,Ag在化学镀镍金基板中扩散速度快于其在电镀镍金基板。因此,烧结过程中,Ag原子大量进入到化学镀镍金基板,与金原子形成无限固溶体,导致Ag-Au界面附近Ag原子大面积缺位,导致银原子间无法实现致密化烧结,最终导致Ag-Au界面靠近界面侧出现显著空洞与分层。随后,为验证上述假设,本文对电镀镍金基板和化学镀镍金基板表面分别进行了电子背散射衍射(EBSD)分析。分析发现,化学镀镍金基板中小晶粒,大角度晶界数量多于电镀镍金基板,同时还存在(111)织构。这些微观结构都说明了Ag原子在化学镀镍金基板表面扩散速度确实大于电镀镍金基板。最后,本文基于所提出的纳米银焊膏和化学镀镍金基板烧结连接机制,对其烧结连接工艺进行了优化。本文提出一方面降低烧结温度能够有效提高化学镀镍金基板烧结银接头的质量;另一方面,通过引入预热工艺,充分挥发焊膏中的有机物,减少烧结保温时间,也可提高化学镀镍金基板烧结银接头的质量。此外,本文还尝试了进一步减薄浸金层的厚度,从而进一步减缓Ag与Au原子形成无限固溶体,抑制Ag-Au界面附近出现大面积缺位的方法。研究发现,80 nm浸金层的化学镀镍金基板烧结银接头强度较之320 nm浸金层的化学镀镍金基板更高。