功率模块中的基板连接界面对模块的散热能力和可靠性而言至关重要。目前,传统的合金焊料由于其熔点过低,无法满足大功率模块高温工作的需求。而烧结银具有优良的电、热和机械力学性能,若能使用烧结银进行功率模块中基板连接,则将升模块的散热能力,实现高温功率模块长期可靠服役。然而,关于大面积烧结银的研究很少,存在诸多需要解决的问题。基于此,本文探究了合适的工艺,使用烧结银技术实现功率模块中大面积基板连接界面可靠连接。首先,通过ANSYS Workbench研究了基板连接界面中的缺陷大小、分布和形状对模块散热性能的影响,论证了基板连接界面高质量的重要性;模拟结果表明,芯片下方的基板连接层中的分层缺陷对热阻的影响最大。其次,使用无损检测、剪切测试和微观分析等手段,表征传统工艺制备的大面积烧结银接头试样的连接质量。经过分析,传统工艺不适用于大面积的原因一是焊层中残留有机物过多,阻碍银微粒之间的烧结;有机物的迅速气化还会削弱烧结银和基板的界面接触。原因二则是升温速率过慢导致的以相对低温下表面扩散为主的非致密化烧结,高了烧结银层的孔隙率,影响烧结层的性能。基于此,采用预干燥工艺解决残留有机物过多的问题,并针对非致密烧结采用分段升温模式,从而优化大面积烧结工艺。另外,定量研究了合适的工艺参数对烧结层剪切强度的影响,获得理想的工艺参数为50℃下15 min预干燥,慢速升温阶段施加1 MPa的辅助压力,快速升温阶段和烧结阶段施加2 MPa的辅助压力;使用优化工艺可以获得均匀、致密、没有缺陷的大面积烧结银层,剪切强度达55.78MPa,表现出典型的内聚失效和塑性断裂。最后,使用高低温冲击试验验证了大面积烧结银接头试样的可靠性。使用优化工艺制备的大面积烧结银接头试样经历600次的温度循环,烧结银层的形貌保持稳定,没有出现缺陷,热阻仅升高6%,大面积烧结银层的可靠性优良。