以SiC、GaN为代表的第三代半导体及其功率器件,场效应器件,肖特基二极管等已经被广泛应用于汽车电子、高速机车、能源开发传输、航空航天工业、海洋开发探测等领域,在不断向着高密度、大功率、多功能化发展。但是用于电极引出芯片封装的材料由于其性能、成本、环保等因素难以满足其工作要求,因此亟需研究和开发能够“低温连接,高温服役”适用于高温功率器件封装的新型无铅钎料。本文从焊膏中进行微纳米颗粒混合的方式着手,改善目前纳米Ag、Cu焊膏的性能、成本等问题。通过液相还原法制备了不同粒径的Cu@Ag核壳颗粒,其微纳米颗粒分别是以粒径50 nm,5μm,20μm的Cu颗粒上制备出来的粒径分别为30-70 nm,3-5μm,15-25μm的Cu@Ag核壳颗粒,并将其按照5:3:2的质量比进行机械混合,而后将充分混合均匀的微纳米颗粒与有机溶剂松油醇按照80:20的比例进行机械混合,超声分散从而制备出复合微纳米Cu@Ag焊膏。对复合微纳米Cu@Ag焊膏进行连接模拟芯片与铜基板的街头微观组织形貌进行观察,研究其内部组织形貌并比较预期设想该焊膏设计过程中预想达到的组织结构形态。而且认真分析了分别在不同工艺条件下,烧结温度,保温时间,连接压力对于连接接头内部组织微观形貌的影响。试验结果表明:通过该焊膏可以成功的将模拟芯片与铜基板进行连接,而且通过观察接头内部微观组织形貌可以发现,其内部组织分布着大颗粒镶嵌于小颗粒之中的微观组织结构,与预期设计的组织结构是相同的,而且通过研究分别在不同的烧结温度、保温时间、连接压力的工艺参数下内部组织的变化发现;随着烧结温度的升高,其致密度在不断增加,但温度到达300℃时,其致密度逐渐转为平缓;随着保温时间的增加,其致密度在不断增加,但时间超过30 min之后其空洞开始增大,孔隙率升高幅度略为减小;随着连接压力的增加,其致密度在不断增加,但是,当其压力增大到10 MPa时,发现其烧结层厚度减至10μm左右,而且发现其铜基板存在明显的塑性变形。在不同工艺条件下,分析烧结温度,保温时间,和连接压力对其力学性能的影响,认真研究了连接接头的剪切强度且分析了其断裂机制,深入分析了在不同工艺条件下对于该复合核壳颗粒焊膏的剪切强度影响机理。通过试验的结果得出,随着烧结温度的提高,其剪切强度逐渐增加,但当温度到达300℃时,其剪切强度增加逐渐平缓;随着保温时间的延长,其剪切强度逐渐增加,但当其保温时间延长至30 min之后,其剪切强度略微下降;随着连接压力的提高,其剪切强度增加。分别经过高温老化试验以及温度循环试验之后可以发现,在经过高温老化试验之后,在最初大约24-96 h,连接接头的剪切强度有略微的提升,在经过96 h以后,其剪切强度逐渐下降;而在温度循环试验之后发现,连接接头的剪切强度随着循环次数的增加在最初未有明显变化而后逐渐降低,当循环次数为200圈时,其剪切强度仅为2.3MPa。通过该复合焊膏连接后的连接接头在不同的可靠性测试中发现,温度循环对于其可靠性的影响更加显著。