陶瓷基板測試可靠性
作者：偉邦材料 發(fā)布時(shí)間：2021-09-13 10:10 瀏覽次數(shù) :
在功率半導(dǎo)體模塊的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證中，關(guān)鍵材料AMB陶瓷基板的可靠性是一個(gè)重要的考慮因素。陶瓷覆銅板的可靠性可以用承受機(jī)械和熱應(yīng)力的能力來表示，這通常用熱循環(huán)或熱沖擊試驗(yàn)來表征。
影響陶瓷覆銅板可靠性的因素包括：原材料（銅和陶瓷及其直接界面過渡層）的物理性能、基板設(shè)計(jì)、測試條件、測試標(biāo)準(zhǔn)等。
陶瓷基板在測試或使用中的失效機(jī)理主要有以下幾種：
陶瓷是脆性材料，在受力條件下容易發(fā)生疲勞斷裂；
灣內(nèi)應(yīng)力是由于銅和陶瓷的熱膨脹系數(shù)（CTE）不匹配而產(chǎn)生的；
內(nèi)應(yīng)力主要集中在銅邊和陶瓷接縫處；
尖角避免圓角，圓角更容易產(chǎn)生裂紋；
在服務(wù)期間頻繁切換模塊會(huì)導(dǎo)致周期性的溫度變化。由于陶瓷基板中的銅層和陶瓷層材料的熱膨脹系數(shù)不匹配，基板中上下銅層與中間陶瓷層之間的相互變形和約束導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生，在 長期工作條件下，會(huì)進(jìn)一步造成陶瓷層斷裂、界面分層等故障。為了測試失效次數(shù)和了解失效機(jī)理，經(jīng)常使用熱沖擊或熱循環(huán)試驗(yàn)。
因此，陶瓷基板的可靠性試驗(yàn)分為熱沖擊試驗(yàn)和熱循環(huán)試驗(yàn)。 一般來說，熱沖擊試驗(yàn)比熱循環(huán)試驗(yàn)更嚴(yán)格。
