行業新聞|2025-05-08|admin
在功率半導體模塊的規劃和驗證中，關鍵材料AMB陶瓷基板的可靠性，是一項重要考慮因素。陶瓷覆銅板的可靠性，能夠表現為耐機械應力和熱應力的能力，通常用熱循環或熱沖擊測驗來表征。
陶瓷覆銅板可靠性的影響因素包含：原材料的物理特性（銅和陶瓷以及同它們直接的界面過渡層）、基板規劃、測驗條件、測驗標準等。
陶瓷基板在測驗或運用中失效的機理首要有以下幾種：
a. 陶瓷屬于脆性材料，在應力條件下簡單發生疲憊開裂；
b. 由于銅和陶瓷的熱膨脹系數（CTE）不匹配發生內應力；
c. 內應力首要會集在銅的邊際和陶瓷連接處；
d. 尖角防止圓角更簡單發生裂紋；
模塊在執役過程中進行頻繁的開關而導致周期性的溫度變化，由于陶瓷基板中銅層和陶瓷層材料的熱膨脹系數不匹配，基板內上下銅層與中間陶瓷層之間彼此變形束縛而導致熱應力的發生，長時刻工作條件下會進一步導致陶瓷層開裂、界面脫層等失效。為了測驗失效次數，了解失效機理，常選用熱沖擊或熱循環實驗。
TEMAK三箱式冷熱沖擊箱
因此，陶瓷基板可靠性測驗分為熱沖擊測驗和熱循環測驗。一般來說，熱沖擊測驗比熱循環測驗苛刻。熱沖擊測驗或熱循環池測驗，按試樣在高低溫室之間的轉化方式不同，可分為三種（以 +125-40℃ 循環為例，125℃ 為高溫室，-40℃ 為低溫室）：
[敏感詞]種： 兩箱式冷熱沖擊箱，高低溫轉化時刻短，樣品從高溫到低溫或許從低溫到高溫的轉化時刻小于 10 秒，轉化時高低溫箱體有細微的溫度擾動，樣品停留在高溫室或低溫室的時刻均為30分鐘；
第二種： 兩箱式冷熱沖擊箱，高低溫轉化時刻長，樣品從高溫到低溫或許從低溫到高溫的轉化時刻為 5 分鐘，轉化時高低溫箱體有嚴峻的溫度擾動，樣品要花費更多的時刻才能到達標稱溫度，樣品停留在高溫室或低溫室的時刻均為30分鐘；
第三種： 三箱式冷熱沖擊箱，除高溫室和低溫室，還有一個25℃的常溫室，作為高低溫室之間的過渡。任何時候，樣品從低溫室到高溫室或從高溫室到低溫室，首先用小于 10 秒的時刻到 25℃ 常溫室，并保溫 10 分鐘，然后使得樣品到達常溫。 樣品停留在高溫室或低溫室的時刻均為30分鐘。
