陶瓷基板測試可靠性
作者:偉邦材料 發布時間:2021-09-13 10:10 瀏覽次數 :
在功率半導體模塊的設計和驗證中,關鍵材料AMB陶瓷基板的可靠性是一個重要的考慮因素。陶瓷覆銅板的可靠性可以用承受機械和熱應力的能力來表示,這通常用熱循環或熱沖擊試驗來表征。
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、基板設計、測試條件、測試標準等。
陶瓷基板在測試或使用中的失效機理主要有以下幾種:
陶瓷是脆性材料,在受力條件下容易發生疲勞斷裂;
灣內應力是由于銅和陶瓷的熱膨脹系數(CTE)不匹配而產生的;
內應力主要集中在銅邊和陶瓷接縫處;
尖角避免圓角,圓角更容易產生裂紋;
在服務期間頻繁切換模塊會導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致熱應力的產生,在 長期工作條件下,會進一步造成陶瓷層斷裂、界面分層等故障。為了測試失效次數和了解失效機理,經常使用熱沖擊或熱循環試驗。
因此,陶瓷基板的可靠性試驗分為熱沖擊試驗和熱循環試驗。 一般來說,熱沖擊試驗比熱循環試驗更嚴格。