为了满足新型半导体材料电子器件的高温工作需求与环保需求,针对以纳米颗粒烧结为主的附加技术正在逐渐被开发与研究。纳米颗粒烧结接头具有高电导率、高热导率以及有良好的热机械可靠性,同时其制备工艺温度较低却能够在相对高的温度下长时间可靠工作。本文通过原位合成的方法原位还原了表面具有柠檬酸包覆层作为稳定剂的纳米银颗粒并将其均匀且稳定的附着在还原氧化石墨烯的片层表面形成Ag-RGO杂化结构,实现了将Ag-RGO作为复合结构制备成复合组分焊膏对铜-铜基板进行无镀层低温低压的高强度连接。使用化学还原法制备柠檬酸包覆的最小粒径为5nm左右的银纳米颗粒,此包覆层有效地防止了纳米银在空气与水溶液中的氧化与团聚。还原氧化石墨烯片层结构完整且表面的含氧缺陷已在还原过程中被去除。研究了温度以及RGO在Ag-RGO杂化结构中的添加量对于烧结组织的性能影响。其硬度与热扩散系数均随着烧结工艺温度的上升而提高。当RGO质量分数达到20%时,复合组分焊膏烧结层的热扩散系数可达到59.835 mm2/s。研究了Ag-RGO复合组分焊膏中RGO的添加量、烧结工艺温度、升温速率以及保温时间对接头组织形貌的影响。当烧结温度达到300°C时,其连接件的强度最高可达42.5MPa。判断能够使得焊膏烧结充分并与铜基板形成紧密连接的最优工艺参数为:RGO添加量10wt.%、烧结温度300°C、升温速率5°C/min,保温时间1h。将纳米银颗粒的烧结过程分为三个主要部分进行了研究,第一部分为单个纳米银颗粒在温度因素的影响下的表面熔融机制。第二部分为小范围内相互独立的纳米银颗粒之间的相互烧结机制。第三部分为大范围内的纳米银颗粒簇的烧结机制,此部分由于本课题所制备的表面具有有机物包覆层的Ag-RGO杂化结构也被分为三个阶段:去包覆层、烧结及膨胀阶段。对当温度达到260°C及以上时,在接头焊缝铜基板与纳米银烧结体界面处会出现的界面层进行了机理研究。对所出现的界面层处进行EDS线扫描分析其成分显示界面层与两侧连接处并无氧化层。进一步分析其连接件断口形貌可知,铜基板的表面随着温度升高会产生氧化层,此氧化层被纳米银表面有机包覆层升温后分解生成的还原性气体还原为亚微米级的铜颗粒,此时球状的亚微米铜颗粒与纳米银颗粒之间互扩散形成了扩散层。