CN103170617B

CN103170617B - 一种改性Ag膏及其应用以及功率模块中芯片和基体连接的烧结方法

Info

Publication number: CN103170617B
Application number: CN201110439611.2A
Authority: CN
Inventors: 杨钦耀; 陈刚; 曾秋莲; 张昌勇; 吴超平; 周莉莉; 符色艳
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2031-12-23
Also published as: CN103170617A

Abstract

本发明公开了一种改性Ag膏，其特征在于，该改性Ag膏含有金属粉和有机物，以改性Ag膏的总量为基准，金属粉为70-80重量％，有机物为20-30重量％，金属粉中含有Ag，并含有Sn、Sb、Cu、Ni和Zn中的至少一种，以金属粉的总量为基准，Ag为75-99.9重量％，Sn为0-12重量％，Sb为0-8重量％，Cu为0-5重量％，Ni为0-0.01重量％，Zn为0-0.01重量％，且Sn、Sb、Cu、Ni和Zn的总量为0.1-25重量％；有机物包括粘结剂，以有机物的总量为基准，粘结剂为15-100重量％。公开了上述改性Ag膏的应用及烧结方法。本发明的改性Ag膏提高了低温烧结中Ag膏与基体的结合力。

Description

一种改性Ag膏及其应用以及功率模块中芯片和基体连接的烧结方法

技术领域

本发明涉及一种高可靠性的功率模块的低温烧结技术，尤其涉及一种改性Ag膏及其应用，以及采用该改性Ag膏进行功率模块中芯片和基体连接的烧结方法。

背景技术

半导体功率模块封装中传统上一般采用Sn基、Pb基焊料来实现电气连接，但是Pb基不能满足环保的要求，而Sn焊料由于其熔点较低，能承受的工作温度有限。随着混合动力汽车和纯电动汽车的发展，为满足大功率模块更高的长期可靠性要求，必须寻找一种比传统的Sn基焊料更好的材料，来实现芯片与基体之间的机械、热和电气连接，现有技术中的基体一般为陶瓷上直接键合Cu(DBC)、陶瓷上主动钎焊金属(AMB)或陶瓷上直接键合Al(DBA)。

Semikron和Infineon公司先后开发了Ag膏烧结技术，所使用的Ag膏中的Ag的含量至少在90％以上，由于Ag的熔点在961℃，且实现了300℃左右的温度下烧结，这种低温烧结Ag技术使得模块能承受更高的工作温度和更恶劣的工作环境，模块工作寿命将提高5倍。但目前Ag膏烧结技术普遍需要在与之连接的基体上镀贵金属Au、Ag、Pd等，以防止烧结过程中氧化问题的发生，并提高Ag膏与基体的结合力。而在基体上镀贵金属必然导致较高的成本。

实际上为节省成本，在IGBT功率模块封装中，可以在DBC表层的Cu层上直接进行焊接。基体的另外一种供货状态是在DBC、DBA表面镀Ni，为的是防止DBC、DBA表层的Cu、Al金属层发生氧化。但Ag与Cu之间在低温下固溶度很小，所以这种界面结合力较弱，Ag与Ni互不固溶，直接烧结必然导致结合力很小，甚至根本无法结合，因而Ag与DBC或DBA或AMB上的Cu或Ni层直接结合的长期可靠性存在潜在的风险。

虽然Infineon公司也因避免贵金属镀层，降低成本，从而开发了真空Ag膏烧结技术，但是该技术只防止了DBC、DBA表层的Cu、Al金属层发生氧化，并没有给Ag膏烧结在Ni、Cu层上的可靠性问题提供解决方案。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的低温烧结Ag技术中Ag膏与基体的Ni、Cu层结合力差的问题，提供一种新的改性Ag膏及其应用以及功率模块中芯片和基体连接的烧结方法。

本发明的发明人在研究中意外发现，在Ag膏中加入Sn、Sb、Cu、Ni和Zn中的至少一种，并将各组分的含量分别控制在一定的范围内，可以极大提高低温烧结中Ag膏与基体的Ni、Cu层的结合力。因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种改性Ag膏，所述改性Ag膏含有金属粉和有机物，以所述改性Ag膏的总量为基准，所述金属粉的含量为70-80重量％，所述有机物的含量为20-30重量％，所述金属粉中含有Ag，并含有Sn、Sb、Cu、Ni和Zn中的至少一种，以所述金属粉的总量为基准，Ag的含量为75-99.9重量％，Sn的含量为0-12重量％，Sb的含量为0-8重量％，Cu的含量为0-5重量％，Ni的含量为0-0.01重量％，Zn的含量为0-0.01重量％，且Sn、Sb、Cu、Ni和Zn的总量为0.1-25重量％；所述有机物包括粘结剂，以所述有机物的总量为基准，所述粘结剂的含量为15-100重量％。

以所述金属粉的总量为基准，Sn的含量优选为0.001-12重量％，进一步优选为5-12重量％。

另一方面，本发明提供了一种如上所述的改性Ag膏在功率模块的芯片和基体连接中的应用。

第三方面，本发明提供了一种功率模块中芯片和基体连接的烧结方法，所述方法包括：在所述基体上涂覆一层膏体，将所述芯片放置于膏体层上，烧结所述膏体使所述芯片和所述基体连接，其特征在于，所述膏体为如上所述的改性Ag膏。

本发明提供的改性Ag膏提高了低温烧结中Ag膏与基体的Ni、Cu层的结合力，进而为提高大功率模块的可靠性提供了解决方案；本发明提供的改性Ag膏相对于现有技术中的Ag膏，节省了Ag的用量，并且无需镀Au、Ag、Pd等贵金属，即可实现Ag膏与基体良好的结合力，因此，极大地节省了成本；本发明提供的功率模块中芯片和基体连接的烧结方法进一步降低了烧结温度，使得模块能进一步承受更高的工作温度和更恶劣的工作环境，进一步提高了模块的工作寿命。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是根据本发明的改性Ag膏在Cu层上烧结前的结构示意图。

图2是根据本发明的改性Ag膏在Cu层上的Ni镀层上烧结前的结构示意图。

图3中(a)是根据本发明的改性Ag膏在Cu层上的Ni镀层上烧结后受50N的水平推力作用10秒钟后的截面的金相组织的微观照片。

图3中(b)是纯Ag膏在Cu层上的Ni镀层上烧结后受50N的水平推力作用10秒钟后的截面的金相组织的微观照片。

附图标记说明

1基体陶瓷层；2Cu层；3改性Ag膏层；31改性Ag膏烧结层；4芯片；5Ni镀层；6纯Ag膏烧结层；7间隙。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

一方面，本发明提供了一种改性Ag膏，该改性Ag膏含有金属粉和有机物，以改性Ag膏的总量为基准，金属粉的含量为70-80重量％，有机物的含量为20-30重量％，金属粉中含有Ag，并含有Sn、Sb、Cu、Ni和Zn中的至少一种，以金属粉的总量为基准，Ag的含量为75-99.9重量％，Sn的含量为0-12重量％，Sb的含量为0-8重量％，Cu的含量为0-5重量％，Ni的含量为0-0.01重量％，Zn的含量为0-0.01重量％，且Sn、Sb、Cu、Ni和Zn的总量为0.1-25重量％；有机物包括粘结剂，以有机物的总量为基准，粘结剂的含量为15-100重量％。

根据本发明，尽管改性Ag膏含有金属粉和有机物，以改性Ag膏的总量为基准，金属粉的含量为70-80重量％，有机物的含量为20-30重量％，金属粉中含有Ag，并含有Sn、Sb、Cu、Ni和Zn中的至少一种，以金属粉的总量为基准，Ag的含量为75-99.9重量％，Sn的含量为0-12重量％，Sb的含量为0-8重量％，Cu的含量为0-5重量％，Ni的含量为0-0.01重量％，Zn的含量为0-0.01重量％，且Sn、Sb、Cu、Ni和Zn的总量为0.1-25重量％；有机物包括粘结剂，以有机物的总量为基准，粘结剂的含量为15-100重量％，即可实现本发明的目的，即提高低温烧结中Ag膏与基体的Ni、Cu层的结合力，降低烧结温度，提高模块的工作寿命。但优选情况下，以金属粉的总量为基准，Sn的含量为0.001-12重量％，进一步优选为5-12重量％，在优选情况下，可进一步提高低温烧结中Ag膏与基体的Ni、Cu层的结合力，进一步降低烧结温度，提高模块的工作寿命。理论推导可能是由于改性Ag膏中含Sn时，低温烧结过程中，Sn可与Cu、Ni形成CuSn、NiSn，比起Sb、Cu、Ni和Zn在低温烧结时与Cu、Ni层发生原子的互扩散具有更强的结合力。

本发明中，金属粉的颗粒尺寸优选为纳米级或微米级，当金属粉的颗粒尺寸为纳米级时，进一步优选≤100nm；当金属粉的颗粒尺寸为微米级时，进一步优选≤40μm。

本发明中的金属粉可以为Ag、Sn、Sb、Cu、Ni和Zn各自的金属粉，即Ag、Sn、Sb、Cu、Ni和Zn以各自的粉末的形式存在于改性Ag膏中，也可以为Ag、Sn、Sb、Cu、Ni和Zn形成的合金的金属粉，即Ag、Sn、Sb、Cu、Ni和Zn形成合金，形成的合金再以其粉末的形式存在于改性Ag膏中。本发明的金属粉可以商购获得，也可以采用本领域技术人员所能想到的各种方法制备，例如通过水溶液还原法或多元醇还原法制备，即采用水合肼、葡萄糖、硼氢化钠、己二醇等还原剂还原金属盐或氢氧化物来制备。金属粉再与改性Ag膏中的粘结剂等成份机械混合均匀得到改性Ag膏。

本发明中，对于粘结剂的种类无特殊要求，可以采用本领域常用的各种粘结剂，例如可以为α-松油醇、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素等，优选为α-松油醇。

本发明中，有机物优选还包括溶剂、分散剂和表面裂纹抑制剂中的一种或多种。对于溶剂、分散剂和表面裂纹抑制剂各自的含量无特殊要求，可以采用本领域常规采用的含量，例如，以有机物的总量为基准，溶剂的含量为0-80重量％，分散剂的含量为0-3.5重量％，表面裂纹抑制剂的含量为0-5重量％。对于溶剂、分散剂和表面裂纹抑制剂的种类也无特殊要求，可以采用本领域常用的溶剂、分散剂和表面裂纹抑制剂，例如，溶剂可以为丙酮、甲醇，分散剂可以为鱼油、PVP(聚乙烯基吡咯烷酮)，表面裂纹抑制剂可以为聚乙烯醇缩丁醛。

本领域技术人员应该理解的是，改性Ag膏可以同时含有溶剂、分散剂和表面裂纹抑制剂，也可以含有溶剂、分散剂和表面裂纹抑制剂中的一类或两类，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

第二方面，本发明提供了如上所述的改性Ag膏在功率模块的芯片和基体连接中的应用。

第三方面，如图1和图2所示，本发明提供了一种功率模块中芯片4和基体连接的烧结方法，该方法包括：在基体上涂覆一层膏体，将芯片4放置于膏体层上，烧结膏体使芯片4和基体连接，所述膏体为如上所述的改性Ag膏。

本发明中，对于芯片4无特殊要求，可以为本领域中常规采用的各种芯片4，对于芯片4的尺寸也无特殊要求，可以为本领域中常用的各种规格，由于本发明提供的改性Ag膏与基体间具有高的结合力，因此，本发明的改性Ag膏适合用于大尺寸的芯片4与基体的结合，芯片4的尺寸优选大至13mm×13mm。

本发明中，对于基体无特殊要求，可以采用本领域常用的各种基体，例如可以为陶瓷上直接键合Cu(DBC)、陶瓷上主动钎焊金属(AMB)或陶瓷上直接键合Al(DBA)。如本领域技术人员所知，基体包括基体陶瓷层1和金属层，本发明中，基体陶瓷层1优选由Al₂O₃、AlN和Si₃N₄中的至少一种构成，金属层无特殊要求，可以采用本领域常用的金属，例如可以为Cu或Al。

本发明中，当金属层的金属为Cu时，膏体可以直接涂覆于金属层上，如图1所示，在基体的Cu层2上直接涂覆改性Ag膏，形成改性Ag膏层3，再在改性Ag膏层3上放置芯片4，进行烧结。为了防止烧结时Cu被氧化，烧结可以在真空中进行，例如可以采用Infineon公司开发的真空Ag膏烧结技术；也可以在金属层上镀一层金属A，将膏体涂覆于金属A层上，如图2所示，在基体的Cu层2上镀一层Ni，形成Ni镀层5，在Ni镀层5上涂覆改性Ag膏，形成改性Ag膏层3，再在改性Ag膏层3上放置芯片4，进行烧结。当金属层的金属不是Cu时，优选在金属层上镀一层金属A，膏体涂覆于金属A层上。金属A可以为本领域常用的各种可以作为镀层的金属，例如可以为Ni、Cu、Au、Ag或Pd中的一种，从节约成本的角度考虑，金属A优选为Ni或Cu，从防止Cu在烧结时被氧化的方面考虑，金属A进一步优选为Ni。

本发明中，为了使改性Ag膏与基体更好的结合，涂覆的改性Ag膏层3的厚度优选为10-100μm，涂覆的方法优选为钢网印刷、丝网印刷或点胶法。

如本领域技术人员所知，烧结需要在一定的压力下进行，本发明中，烧结同样需要在一定的压力下进行，在烧结时加载的压力根据改性Ag膏中金属粉的颗粒尺寸的不同而不同，当金属粉的颗粒尺寸为纳米级时，烧结在1-10MPa下进行；当金属粉的颗粒尺寸为微米级时，烧结在10-40MPa下进行。

本发明中，烧结的温度优选为200-300℃；时间优选为0.5-30分钟，进一步优选为8-30分钟。

本发明中，当直接在Cu层2上涂覆膏体，或金属A为Ni或Cu时，烧结在还原气氛中进行，并在将芯片4放置于改性Ag膏层3上之后，在烧结之前，进行有机物挥发。还原气氛可以为本领域常用的各种还原气氛，例如可以为H₂、N₂和甲酸中的一种或者多种混合的气氛。有机物挥发是指在烧结之前将改性Ag膏中的粘结剂、溶剂、分散剂和表面裂纹抑制剂等有机物挥发掉，为了使有机物更好地进行挥发，优选有机物挥发的方法包括在大气气氛中阶段性升温至190-220℃下后继续在大气气氛中放置至膏体层的颜色发生变化为止，例如改性Ag膏层3的颜色从灰黑色变成白色，变色之后，转移到还原气氛中进行烧结。本发明中，阶段性升温是指升高一定温度后保温一段时间再继续升温一定温度后再保温一段时间再继续升温，如此进行直到升到目标温度为止，例如可以以15-30℃/分钟的升温速度升高25-50℃后保温0.08-0.3h，每次升高的温度可以相同或不同，每次保温的时间可以相同或不同。

当金属A为Au、Ag或Pd时，烧结在大气气氛中进行。

烧结后，改性Ag膏烧结层的厚度为5-50μm。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

实施例

以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。

在以下实施例和对比例中：

金属粉购自山东正元纳米材料工程有限公司。

鱼油购于杭州格林达化学有限公司，CAS号：8016-13-5。

聚乙烯醇缩丁醛购于营口天元化工研究所股份有限公司，CAS号：63148-65-2。

实施例1

该实施例用于说明采用本发明提供的改性Ag膏连接功率模块中芯片和基体的烧结方法。

将颗粒尺寸为40-80nm的Ag金属粉、Sn金属粉和Sb金属粉与有机物(α-松油醇、丙酮、鱼油和聚乙烯醇缩丁醛)混合均匀，制成改性Ag膏。以改性Ag膏的总量为基准，金属粉的含量为78.5重量％，有机物的含量为21.5重量％。以金属粉的总量为基准，Ag金属粉的含量为84重量％，Sn金属粉的含量为10重量％，Sb金属粉的含量为6重量％；以有机物的总量为基准，α-松油醇的含量为23重量％，丙酮的含量为70重量％、鱼油的含量为2.3重量％，聚乙烯醇缩丁醛的含量为4.7重量％。

在DBC基体上镀一层Ni，在Ni镀层5上采用丝网印刷的方式涂覆制成的改性Ag膏，改性Ag膏层3的厚度为50μm，将8.9mm×7.2mm的芯片4放置于改性Ag膏层3上，在大气气氛中采用升温速度为25℃/分钟且每升高25℃保温0.08h的阶段性升温法升温至200℃下放置至改性Ag膏层3的颜色从灰黑色变成白色，然后转移到H₂气氛中，在5MPa压力下，在250℃温度下烧结8分钟，完成芯片4与基体的连接。烧结后测得改性Ag膏烧结层31的厚度为10μm。将基体固定，用50N的水平推力作用于芯片4，30秒钟后停止施力，用显微镜观察芯片4与基体的截面的金相组织，微观照片如图3中(a)所示，芯片4与基体连接良好。

实施例2

将颗粒尺寸为8-10μm的Ag金属粉、Sn金属粉和Cu金属粉与有机物(α-松油醇、甲醇、鱼油和聚乙烯醇缩丁醛)混合均匀，制成改性Ag膏。以改性Ag膏的总量为基准，金属粉的含量为77重量％，有机物的含量为23重量％。以金属粉的总量为基准，Ag金属粉的含量为94重量％，Sn金属粉的含量为5重量％，Cu金属粉的含量为1重量％；以有机物的总量为基准，α-松油醇的含量为17.4重量％，甲醇的含量为78.2重量％，鱼油的含量为2.2重量％，聚乙烯醇缩丁醛的含量为2.2重量％。

在AMB基体上镀一层Ni，在Ni镀层5上采用钢网印刷的方式涂覆制成的改性Ag膏，改性Ag膏层3的厚度为100μm，将4.8mm×3.6mm的芯片4放置于改性Ag膏层3上，在大气气氛中采用升温速度为15℃/分钟且每升高40℃保温0.15h的阶段性升温法升温至190℃下放置至改性Ag膏层3的颜色从灰黑色变成白色，然后转移到N₂气氛中，在20MPa压力下，在200℃温度下烧结10分钟，完成芯片4与基体的连接。烧结后测得改性Ag膏烧结层31的厚度为50μm。将基体固定，用50N的水平推力作用于芯片4，30秒钟后停止施力，用显微镜观察芯片4与基体的截面的金相组织，微观照片(未示出)表明芯片4与基体连接良好。

实施例3

将颗粒尺寸为25-30μm的Ag金属粉、Sn金属粉、Sb金属粉、Cu金属粉、Ni金属粉和Zn金属粉与有机物(α-松油醇、甲醇、鱼油和聚乙烯醇缩丁醛)混合均匀，制成改性Ag膏。以改性Ag膏的总量为基准，金属粉的含量为70重量％，有机物的含量为30重量％。以金属粉的总量为基准，Ag金属粉的含量为77.98重量％，Sn金属粉的含量为12重量％，Sb金属粉的含量为8重量％，Cu金属粉的含量为2重量％，Ni金属粉的含量为0.01重量％，Zn金属粉的含量为0.01重量％；以有机物的总量为基准，α-松油醇的含量为26.7重量％，甲醇的含量为66.7重量％，鱼油的含量为3.3重量％，聚乙烯醇缩丁醛的含量为3.3重量％。

在DBA基体上镀一层Ni，在Ni镀层5上采用点胶法的方式涂覆制成的改性Ag膏，改性Ag膏层3的厚度为10μm，将13mm×13mm的芯片4放置于改性Ag膏层3上，在大气气氛中采用升温速度为30℃/分钟且每升高50℃保温0.3h的阶段性升温法升温至220℃下放置至改性Ag膏层3的颜色从灰黑色变成白色，然后转移到甲酸和氢气的混合气氛中，在30MPa压力下，在300℃温度下烧结30分钟，完成芯片4与基体的连接。烧结后测得改性Ag膏烧结层31的厚度为5μm。将基体固定，用50N的水平推力作用于芯片4，30秒钟后停止施力，用显微镜观察芯片4与基体的截面的金相组织，微观照片(未示出)表明芯片4与基体连接良好。

实施例4

按照实施例1的方法连接功率模块中的芯片和基体，不同的是，采用的改性Ag膏中金属粉的成分为Ag、Sb和Zn，以金属粉的总量为基准，Ag金属粉的含量为91.99重量％，Sb金属粉的含量为8重量％，Zn金属粉的含量为0.01重量％。烧结完成后用50N的水平推力作用于芯片4，10秒钟后停止施力，用显微镜观察芯片4与基体的截面的金相组织，微观照片(未示出)表明芯片4与基体连接良好。

实施例5

按照实施例1的方法连接功率模块中的芯片和基体，不同的是，采用的改性Ag膏中金属粉的成分为Ag、Sb、Cu、Ni和Zn，以金属粉的总量为基准，Ag金属粉的含量为90.99重量％，Sb金属粉的含量为4重量％，Cu金属粉的含量为5重量％，Ni金属粉的含量为0.005重量％，Zn金属粉的含量为0.005重量％。烧结完成后用50N的水平推力作用于芯片4，10秒钟后停止施力，用显微镜观察芯片4与基体的截面的金相组织，微观照片(未示出)表明芯片4与基体连接良好。

对比例1

按照实施例1的方法将Ag膏与基体进行烧结(即在Ag膏层上不放置芯片，直接进行烧结)，不同的是，采用的是纯Ag膏，即Ag膏中金属粉的成分为纯Ag，有机物的成分和含量与实施例1相同。烧结后测得纯Ag膏烧结层6的厚度为10μm。将基体固定，用50N的水平推力作用于纯Ag膏烧结层6，10秒钟后停止施力，显微镜观察纯Ag膏烧结层6与基体的截面的金相组织，微观照片如图3中(b)所示，纯Ag膏烧结层6在Ni镀层5上发生界面剥离，在纯Ag膏烧结层6和Ni镀层5之间存在一层间隙7。

从实施例1-5和对比例1以及图3中的(a)和(b)可以看出，本发明的改性Ag膏相比于现有技术中的纯Ag膏与Ni镀层5之间具有更好的结合力。

本发明提供的改性Ag膏提高了低温烧结中Ag膏与基体的Ni、Cu层的结合力；相对于现有技术中的Ag膏，节省了Ag的用量，并且无需镀Au、Ag、Pd等贵金属，即可实现Ag膏与基体良好的结合力，因此，极大地节省了成本；本发明提供的功率模块中芯片和基体连接的烧结方法进一步降低了烧结温度，使得模块能进一步承受更高的工作温度和更恶劣的工作环境，进一步提高了模块的工作寿命。

Claims

1.一种改性Ag膏，其特征在于，所述改性Ag膏含有金属粉和有机物，以所述改性Ag膏的总量为基准，所述金属粉的含量为70-80重量％，所述有机物的含量为20-30重量％，所述金属粉中含有Ag和Sn，并含有Sb、Cu、Ni和Zn中的至少一种，以所述金属粉的总量为基准，Ag的含量为75-94重量％，Sn的含量为5-12重量％，Sb的含量为0-8重量％，Cu的含量为0-5重量％，Ni的含量为0-0.01重量％，Zn的含量为0-0.01重量％，且Sn、Sb、Cu、Ni和Zn的总量为0.1-25重量％；所述有机物包括粘结剂，以所述有机物的总量为基准，所述粘结剂的含量为15-100重量％。

2.根据权利要求1所述的改性Ag膏，其中，所述金属粉的颗粒尺寸为纳米级或微米级。

3.根据权利要求1或2所述的改性Ag膏，其中，所述金属粉为所述Ag、Sn、Sb、Cu、Ni和Zn各自的金属粉，或者为所述Ag、Sn、Sb、Cu、Ni和Zn形成的合金的金属粉。

4.根据权利要求1或2所述的改性Ag膏，其中，所述有机物还包括溶剂、分散剂和表面裂纹抑制剂中的一种或多种。

5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的改性Ag膏在功率模块的芯片和基体连接中的应用。

6.一种功率模块中芯片和基体连接的烧结方法，所述方法包括：在所述基体上涂覆一层膏体，将所述芯片放置于膏体层上，烧结所述膏体使所述芯片和所述基体连接，其特征在于，所述膏体为权利要求1-4中任意一项所述的改性Ag膏。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，当所述改性Ag膏中金属粉的颗粒尺寸为纳米级时，所述烧结在1-10MPa下进行；当所述改性Ag膏中金属粉的颗粒尺寸为微米级时，所述烧结在10-40MPa下进行。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述烧结的温度为200-300℃，时间为0.5-30分钟。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述膏体层的厚度为10-100μm。

10.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述涂覆的方法包括钢网印刷、丝网印刷或点胶法。

11.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述芯片的尺寸大至13mm×13mm。

12.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述基体包括基体陶瓷层和金属层，当所述金属层的金属为Cu时，所述膏体直接涂覆于所述金属层上，或在所述金属层上镀一层金属A，所述膏体涂覆于金属A层上；当所述金属层的金属不是Cu时，在所述金属层上镀一层金属A，所述膏体涂覆于金属A层上，所述金属A为Ni、Cu、Au、Ag或Pd中的一种。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述基体为陶瓷上直接键合Cu、陶瓷上主动钎焊金属或陶瓷上直接键合Al的基体。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述基体陶瓷层由Al₂O₃、AlN和Si₃N₄中的至少一种构成。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述金属A为Ni或Cu时，所述烧结在还原气氛中进行，并在将所述芯片放置于膏体层上之后，在所述烧结之前，进行有机物挥发；所述金属A为Au、Ag或Pd时，所述烧结在大气气氛中进行。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述还原气氛为H₂、N₂和甲酸中的一种或者多种混合的气氛。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述有机物挥发的方法包括在大气气氛中阶段性升温至190-220℃下后放置至膏体层的颜色发生变化为止。