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本发明公开了键合态铜单晶及其原子级扩散键合工艺方法。对比了不同压力、升温速率以及保温时间对块体铜单晶之间扩散键合效果的影响。通过对焊缝处进行EBSD表征发现：将待焊面表面粗糙度降低至150nm以下，在小于20MPa的压力下在550～650℃下保温0.5～2h后可实现无再结晶的大块铜单晶样品有效焊合。通过TEM高分辨分析进一步证实了大块铜单晶之间首次实现了原子级的扩散键合。本发明操作方法简单、节能环保、可进行批量压焊处理，从而得到无明显焊缝原子级键合态铜单晶体。