功率半导体器件的服役温度越来越高,导致电子封装结构中因热失配引起的热应力越来越严重,尤其是基板与底板之间的大面积连接,更容易因受周期性温度循环载荷而积累过大的热应变,继而产生裂纹或分层等缺陷。故本文对以银焊膏烧结的大面积基板连接的应力状态进行模拟分析,并结合试验评价其连接可靠性。首先,利用ANSYS有限元分析软件,模拟分析绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块中直接覆铜陶瓷基板（DBC基板）与铜底板之间大面积烧结产生的残余应力与翘曲变形情况。模拟发现采用30×28 mm2的DBC基板与40×40 mm2的铜底板互连,会在烧结银层产生最大为28.9 MPa的残余应力,铜底板（厚度为3 mm时）角点处产生最大为91.1μm的翘曲,方向为背向连接层方向。模拟分析各组件厚度对大面积基板连接的残余应力与翘曲度的影响,得出对大面积基板连接翘曲度影响最大的因素是铜底板的厚度,当铜底板厚度从1 mm增加至5 mm时,大面积基板连接翘曲度可减小190μm。各组件厚度变化对烧结银层的残余应力影响都在4 MPa以内。其次,采用DBC下沉法与反向预弯底板的方法,达到将烧结银层的残余应力控制在一定范围内,且减小试样翘曲度的目的。以上两个方法中,DBC下沉法既可以降低烧结银层的残余应力（2.8 MPa）,又可以减小试样的翘曲变形（29μm）,但采用该方法会在实际应用中提高铜底板的加工成本和银焊膏的印刷难度。然而,反向预弯底板的方法可以大幅减小甚至消除试样烧结产生的翘曲变形,且简单易操作。最后对有/无预弯底板互连试样进行高低温冲击（-55℃～125℃）老化模拟与试验。模拟发现在承受高低温冲击载荷时,有/无预弯底板互连试样连接层在每个循环中的最大等效应力均发生在角点处,且无预弯试样略高,由此可推测预弯底板互连试样可靠性优于无预弯底板互连试样。高低温冲击老化试验结果表明,无预弯试样在温度冲击载荷下,易在边角处发生断裂分层,预弯试样烧结连接层表现出优于无预弯试样的可靠性,与模拟结果一致。