纳米银焊膏粘接材料作为一种新型的绿色无铅热界面材料可应用于高温大功率电子器件的芯片互连,由于其良好的机械性能、导热性能和高温工作特性等,逐渐受到广泛关注。当前针对该材料的研究主要集中于材料的烧结工艺及其粘接性能,而对纳米银焊膏粘接高温大功率电子器件的封装可靠性研究不多。而这些研究对纳米银焊膏在大功率器件封装中的应用具有重要意义。因此,本文主要针对纳米银焊膏高温干燥时电迁移行为及温度循环对其粘接可靠性的影响进行了研究。通过多个试验设定不同高温及电场强度下,纳米银焊膏在高温干燥环境中的电迁移速率,发现,升高温度或增加电场强度,均能明显缩短银的电迁移发生时间,并结合Arrhenius公式,拟合得出了烧结纳米银电迁移速率与温度和所受电场强度的半经验关系式。而且,随着时间推移,银在电极间以“树枝状”的形式从负极向正极不断“生长”。认为氧气在银的电迁移过程中起着关键性的作用,并据此提出了高温干燥下,银的电迁移机理。通过自行设计可提供不同氧分压的密闭腔,验证了所提出的高温干燥情况下的银的电迁移可能机理。研究表明,减少环境气氛中的氧气分压可有效地减缓纳米银电迁移的速率,并在此基础上,提出了有效减轻银的电迁移的可能方法。根据曲率法测残余热应力的原理,利用自行设计的光学测试系统,测试了由于芯片,纳米银膜及基板热失配导致的热残余弯曲的特征。并利用ANSYS程序对其进行了模拟分析。在-40℃~125℃之间,研究了纳米银粘接器件受温度循环影响前后,其残余热弯曲变形的松弛行为,并结合ANSYS程序进行了温度循环模拟试验,发现两者吻合较好。此外,研究分析了温度循环后纳米银粘接试样的微观结构变化,研究表明,粘接层较厚试样的抗温度循环能力较差,易在纳米银粘接层中形成裂纹,影响其粘接可靠性。