石英玻璃具有优异的机械特性、光学性能和电学性能,在半导体行业得到了广泛的应用。在其应用中,常规的焊料不易润湿石英玻璃表面,需要对其表面进行金属化处理。活性焊料适用于难润湿陶瓷材料的直接焊接,但是钎焊方法需要高温条件,存在接头残余应力大的问题,且不适用于温度敏感器件封装。因此研究石英玻璃的低温活性焊接有着重要的意义和应用前景。本文采用低温活性焊料实现石英玻璃的低温活性焊接,揭示低温活性焊接的机理,为石英玻璃高可靠低成本的连接与活性焊接工艺参数的优化提供实验与理论依据,其主要研究内容如下:论文采用扫描电镜、能谱仪和透射电镜研究了石英玻璃/Bi42Sn2Ag2Ti（Ce,Ga）/石英玻璃低温活性焊接接头的微观结构、界面元素分布和界面生成物。实验结果表明:低温活性焊料Bi42Sn2Ag2Ti（Ce,Ga）在170℃和290℃空气中均可良好地焊接石英玻璃基板;焊接过程中Ti在固-液界面发生偏聚;焊接界面处有氧化物Ti O和Ti O2生成。采用剪切力测试仪对焊接力学性能进行了评估,结果表明剪切强度随焊接温度的增加而增大,随保温时间的增加呈现先增加后减小的趋势,保温15 min样品接头剪切强度最大,最大剪切强度为24.50 MPa。断口总体显示出脆性-塑性混合断裂机制。通过键参数理论、界面反应热力学、活性吸附过程与界面反应机制对石英玻璃低温活性焊接的机理进行深入分析。结果表明:Ti与O元素的相互作用最强,更容易形成化学键;Ti在Si O2表面吸附能为-16.61 k J/mol,Ti元素会在石英玻璃表面处发生富集。Ti在固-液界面的偏聚提供了界面反应所需的Ti浓度,反应发生并且Ti元素以Ti O2、Ti O的形式析出在界面上。活性吸附和界面反应生成物对石英玻璃的润湿性均具有促进作用。石英玻璃低温活性焊接过程可以划分为三个阶段:（a）Ti原子通过布朗运动均匀地扩散于焊料中;（b）在浓度梯度和活性吸附共同驱动下,Ti元素从钎料内部向固-液界面偏聚;（c）界面反应发生,生成TiO和TiO2,其中TiO2为TiO进一步反应的产物。