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Cu-Ni-Si合金是一种较典型的时效强化型合金,兼具高强度和高导电的特性,与目前常用的引线框架材料相比没有磁性,因而成为超大规模集成电路的理想用材,有着广泛地应用前景,逐渐成为人们研究的焦点。本文基于固体与分子经验电子理论（EET理论）,建立相空间价电子结构的计算模型,计算了纯金属晶体Cu以及合金固溶体Cu-Si、Cu-Ni、Cu-Ni-Si晶胞的价电子结构;着重研究了冷变形和多级时效工艺对Cu-Ni-Si合金的导电性、显微硬度和微观组织的影响以及合金元素Ni和Si的添加量对Cu-Ni-Si合金再结晶行为的影响,并利用透射电镜着重对Cu-Ni-Si合金时效过程中析出的相进行了深入研究。研究结果表明:纯金属Cu以及合金固溶体Cu-Si、Cu-Ni、Cu-Ni-Si晶胞最强键上的共价电子数分别为0.375968、0.40125、0.42026、0.45722,可见合金元素Ni和Si的溶入,能够提高纯铜晶胞的原子键引力,强化铜基体。余氏理论使用能较好地为Cu-Ni-Si合金的成分设计与加工提供理论指导。时效前的冷变形处理可显著提高Cu-Ni-Si合金的显微硬度和导电率,如没经过冷变形的Cu-Ni-Si合金经450°C×0.5h时效后,其显微硬度和导电率分别为218HV和32.1%IACS,经变形量为80%的冷变形的Cu-Ni-Si合金经450°C×0.5h时效后,其显微硬度和导电率分别为242HV和36.9%IACS,合金的综合性能得到明显的改善。多级组合时效可明显改善Cu-Ni-Si合金的综合性能,如合金经三级时效后其抗拉强度和导电率分别达到了701MPa和49.3%IACS,明显高于二级时效的633MPa和45.6%IACS且比单一的时效工艺的综合性能高很多。合金元素Ni和Si的加入量会显著影响Cu-Ni-Si合金的再结晶行为,合金元素Ni和Si含量越高,再结晶的过程越缓慢,再结晶温度就越高。透射电镜研究表明Cu-Ni-Si合金时效过程中的析出相为Ni2Si相,随着时效时间和时效温度的增加,Cu-Ni-Si合金的析出相有长大的趋势,使合金的强度降低而导电率增加。