绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块作为重要的电能变换和控制核心组件之一对电子电力系统的稳定运行有关键影响。然而随着IGBT模块持续小型化和功率等级的不断提高,对其散热性能提出了更高的要求。AlN陶瓷具有优异的热导率,是理想的散热基板材料之一,与Cu连接制备成陶瓷覆铜基板,更好的发挥其传热性能,能够满足IGBT模块的散热需求。本文以实现AlN陶瓷和Cu的可靠连接出发,采用纳秒激光表面辐照AlN陶瓷诱导其金属化,实现在不消耗任何钎料或中间层条件下与Cu的冶金连接。首先,为阐明纳秒激光诱导AlN陶瓷表面金属化机理,详细研究了激光扫描速度和激光功率对AlN陶瓷表面形貌结构及化学成分的影响。陶瓷表面吸收激光能量,温度升高发生热分解,形成铝层实现金属化。随着激光扫描速度的降低,激光功率的提高,激光输入通量增加,铝层逐渐由固体向气态转变,冷却后形成具有微沟槽结构的重铸层,显著增加了AlN陶瓷的表面粗糙度及表面积。其次,采用实验方法并结合TEM分析手段,验证了纳秒激光诱导AlN陶瓷金属化与Cu直接连接方法的可行性,AlN/Cu接头的界面组成为AlN/Al4Cu9+Al2O3+Cu（s,s）/Cu。随后分别探究了激光扫描速度、激光功率、钎焊温度和保温时间对AlN/Cu接头界面组织、力学性能和传热性能的影响。发现激光工艺参数相比焊接工艺参数对接头性能的影响更大,在激光扫描速度为250 mm/s,激光功率为56 W,钎焊温度为620℃、保温时间30 min和压力为15 MPa时,接头获得最大剪切强度11.25 MPa;而在激光扫描速度为250 mm/s,功率为42 W,钎焊温度为620℃、保温时间30 min和压力为15 MPa时,接头获得最大热扩散系数和热导率分别为59.46 mm~2/s和162.19 W/（m·K）。最后,基于Al-Cu接触共晶反应,阐明了AlN/Cu接头连接过程及机理。此外,纳米激光辐照AlN陶瓷表面形成的微沟槽结构,在与Cu的连接过程中,形成机械互锁作用,显著增强了接头的力学性能。同时,非平直的微沟槽界面增加了热流传递面积,提高了接头的传热性能。