基于硅通孔（Through Silicon Via，TSV）的三维封装具有高速互连、高密度集成等优点，被认为是下一代的封装技术。键合是实现三维封装的关键工艺，而Cu-Cu热压键合具有机械强度高，导电、导热性能好等优点，是目前用于三维封装的主要键合技术。但是传统的Cu-Cu热压键合温度高（350℃～400℃），键合压力大,影响三维封装中敏感元件和结构的性能，增加整个封装体的热应力，降低产品可靠性，因此实现低温键合对于三维封装具有重要的意义，而纳米材料具有大的比表面积，高表面活性以及纳米尺度效应等，因此采用纳米材料或结构作为键合层，有望实现低温热压键合。二元合金的选择性腐蚀具有工艺简单，纳米结构尺寸可控等优点，是目前制备纳米多孔结构的主要方法，本文采用选择性腐蚀在硅基底上制备纳米多孔铜结构，然后利用这层纳米多孔铜结构作为键合层，从而实现低温热压键合。主要的研究内容如下：（1）分析了采用纳米多孔铜结构作为键合层实现低温热压键合的理论基础，纳米多孔铜结构比表面积大，表面活性高，具有纳米尺度效应，且这种结构比体材料要软，有利于热压键合的进行；（2）研究了三种制备纳米多孔铜结构的方法：加热合金法，电镀合金法和溅射合金法，通过表面SEM形貌观察以及XRF元素分析，在硅基板上得到了最小特征尺寸在20nm～100nm之间的纳米多孔铜结构，并且随着腐蚀液浓度升高，腐蚀时间增加，合金层中铜含量增加，纳米结构的特征尺寸有增大的趋势。并比较了三种制备纳米多孔铜结构方法的优缺点；（3）测试得到电镀Cu-Zn合金表面粗糙度在100nm以下，采用纳米压痕仪测量纳米多孔铜结构的力学性能，测量结果表明选择性腐蚀5h后得到的纳米多孔铜结构的硬度和杨氏模量大约是体材料的1/6，验证了纳米多孔铜结构相比起体材料更加软；（4）在键合压力为1.4KN、键合温度为280℃、键合时间为120min时，实现了纳米多孔铜结构的低温热压键合，SEM观察键合断面无分界面，SAM分析键合面无气孔。研究了不同的键合温度、键合压力和键合时间对键合效果的影响，强度拉伸测试结果表明，纳米多孔铜结构键合强度明显大于光面无纳米多孔铜结构键合强度，验证了采用纳米多孔铜结构实现低温热压键合的优越性。