高硅铝合金以其密度低、热膨胀系数（Coefficient of thermal expansion,CTE）低、热机械性能稳定等优异性能在电子封装领域具有广阔的应用前景。但是电子封装结构在工作时往往会受到热载荷和复杂的机械载荷的作用而发生失效破坏,所以准确的测量其高温力学行为具有重要意义。以往的研究对于高硅铝合金在高温下的力学行为分析较少,同时不能解释合金微观形貌与变形之间的关系,难以明确合金微观机理与力学性能间的关联。数字图像相关方法（Digital image correlation,DIC）具有全场测量、非接触和抗干扰能力强等特点,与扫描电镜（Scanning electron microscope,SEM）等显微设备相结合,可以实现微尺度下的变形测量,在材料微观变形测量方面有巨大的优势。本文基于DIC方法和SEM高温原位加载系统,对Al-27%Si、Al-42%Si、Al-60%Si三种不同硅含量的高硅铝合金的微观力学行为进行了研究,主要完成了以下工作:首先,基于DIC方法搭建了SEM下的高温原位加载系统,设计并制备了三种高硅铝合金的金相试样,使用样品表面的自然特征作为散斑图案用于DIC变形计算。提出了一种标定SEM图像噪声的方法对SEM的参数设置进行了优化,大大降低了SEM图像中的噪声。利用紫铜和纯铝试样对SEM-DIC方法进行了可靠性验证,并通过零变形实验对系统在不同放大倍数下的精度进行验证,结果表明此方法精度较高,可用于测量高硅铝合金高温下微尺度变形测量。其次,基于SEM-DIC方法,研究了Al-27%Si、Al-42%Si、Al-60%Si三种高硅铝合金在不同温度下的拉伸力学行为。结果表明,硅含量和温度对合金的高温拉伸力学行为有显著的影响。三种合金的拉伸力学性能均随温度的升高而下降,Al-27%Si下降趋势最明显,Al-60%Si抵抗拉伸破坏能力最差。Al-27%Si的裂纹主要萌生在铝基体内,Al-42%Si和Al-60%Si的裂纹主要萌生在硅相内部。硅含量是影响高硅铝合金的拉伸断裂机制的关键因素,随着硅含量增加,合金的主要拉伸断裂机制由铝相的韧性断裂转变为硅相的脆性断裂。温度对高硅铝合金的微尺度拉伸变形场分布规律和拉伸断裂机制影响较小,其影响程度随着硅含量的增加而减小。再次,基于SEM-DIC方法,研究了Al-27%Si、Al-42%Si、Al-60%Si三种高硅铝合金常温下的弯曲力学行为。结果表明,高硅铝合金的弯曲力学性能主要取决于硅的含量,随着硅含量增加,合金抵抗弯曲破坏的能力降低,抵抗弯曲变形的能力增强。三种合金在弯曲载荷下的抗拉伸破坏能力低于抗压缩破坏能力。Al-27%Si的裂纹主要萌生在铝基体处,Al-42%Si和Al-60%Si裂纹主要萌生在硅相内部。随着硅含量增加,高硅铝合金主要的弯曲断裂方式由铝相的韧性断裂逐渐转变为硅相的脆性断裂。最后,通过SEM-DIC方法和模拟方法研究了高硅铝合金微观局部热变形的分布规律。结果表明,硅含量是影响高硅铝合金CTE的关键因素,随着硅含量增加,高硅铝合金的CTE显著下降。SEM-DIC方法对测量Al-27%Si和Al-42%Si合金的CTE有较高的可靠性,测得的x方向上CTE值较准确,此方法的测量误差随着硅含量的增加而增大。有限元模拟方法结果表明,硅的含量和颗粒形状尺寸对合金的微观热变形分布具有显著影响。随着硅含量增加,合金的平均热应变减小,应变梯度增加,应变的最大值均出现在两相界面处。随着硅含量的增加,合金内部产生的热变形极大值更大,在热载荷的作用下更容易发生失效破坏。