FeNi合金由于具有极低的线膨胀系数,在精密仪器以及电子封装领域广泛应用。但是其密度高,热导率低,制约了其在电子封装领域的发展。高体积分数SiC颗粒增强铝基复合材料以其高导热率、低热膨胀系数)并在一定范围内可调)和低密度集一身的优异性能在电子封装中有着广泛的应用前景。用它取代部分FeNi合金可以显著减轻重量,提高热传导性能,从而使电子器件的寿命和可靠性大为提高。而为防止铝基复合材料的软化失效,FeNi合金的中低温连接问题成为这一应用的关键。本文分别采用ZnAl(Si)超声波钎焊连接FeNi合金,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等分析手段,以及物相硬度测量,接头剪切强度测试等方法对连接接头的显微组织结构及力学性能的影响进行了系统的研究。通过对比研究,揭示了ZnAl在FeNi合金的铺展润湿性,阐明了超声波钎焊工艺、接头微观组织以及力学性能,并分析了产生裂纹的原因以及Si元素抑制裂纹产生的机理。　　研究表明,实验条件下FeNi合金的表面氧化物主要由Fe3O4和Fe2O3组成。钎剂作用下,ZnAl在FeNi合金上有较好润湿性,界面处两侧润湿角分别为10°和25°,铺展系数可达90％。超声波辅助作用时,必须采用间隔施加超声的方式,才能达到除去氧化膜实现冶金结合的目的。合适的工艺参数为:钎焊温度420℃,超声作用2s,保温10min,再超声作用2s。　　在合适的工艺参数下,使用ZnAl超声波钎焊FeNi合金,接头主要分为两个区域,区域Ⅰ主要为致密金属间化合物层,分布有大量垂直于界面的裂纹;区域Ⅱ主要为块状化合物和颗粒状化合物以及残余ZnAl钎料组织。所得接头的典型界面结构为:FeNi/Fe4Zn9/Fe6Ni5Zn89/Fe-Al+Zn/Fe6Ni5Zn89/Fe4Zn9/FeNi。在Fe6Ni5Zn89上分布有大量垂直于焊缝界面的裂纹。　　采用超声波钎焊Zn/FeNi,ZnAl/Ni,ZnAl/Fe,表明Fe、Ni和Zn三种元素是产生裂纹的冶金因素。对比热浸与超声波钎焊,超声波能够促进Fe、Ni和Zn三种元素之间的扩散,加速化合物的增长,但是钎焊时存在机械拘束和热应力是产生裂纹的力学因素。化合物Fe6Ni5Zn89的弹性模量和显微硬度,均低于化合物Fe4Zn9,在受到母材拉应力作用时,裂纹首先在相对易于变形的化合物Fe6Ni5Zn89产生。　　采用调整工艺参数无法抑制化合物的生成,达到抑制裂纹的目的。使用添加0.4wt.%Si的ZnAl钎料超声波钎焊FeNi合金时,焊缝中保持钎料原始ZnAl共晶组织,在界面处形成约0.1μm的薄层化合物层。经分析该化合物层主要含有Fe、Ni、Al、Si等元素。接头压剪强度可达102-115MPa,不随工艺参数改变而变化。断裂位置主要位于这一薄层物相中。Si的加入阻挡了Fe和Zn扩散,因而抑制了化合物的反应。