業界ニュース|2024-04-25|admin
在功率半导体模块的规划和验证中,关键材料AMB陶瓷基板的可靠性,是一项重要考虑因素。陶瓷覆铜板的可靠性,能够表现为耐机械应力和热应力的能力,通常用热循环或热冲击测验来表征。
陶瓷覆铜板可靠性的影响因素包含:原材料的物理特性(铜和陶瓷以及同它们直接的界面过渡层)、基板规划、测验条件、测验标准等。
陶瓷基板在测验或运用中失效的机理首要有以下几种:
a. 陶瓷属于脆性材料,在应力条件下简单发生疲惫开裂;
b. 由于铜和陶瓷的热膨胀系数(CTE)不匹配发生内应力;
c. 内应力首要会集在铜的边际和陶瓷连接处;
d. 尖角防止圆角更简单发生裂纹;
模块在执役过程中进行频繁的开关而导致周期性的温度变化,由于陶瓷基板中铜层和陶瓷层材料的热膨胀系数不匹配,基板内上下铜层与中间陶瓷层之间彼此变形束缚而导致热应力的发生,长时刻工作条件下会进一步导致陶瓷层开裂、界面脱层等失效。为了测验失效次数,了解失效机理,常选用热冲击或热循环实验。
TEMAK三箱式冷热冲击箱
因此,陶瓷基板可靠性测验分为热冲击测验和热循环测验。一般来说,热冲击测验比热循环测验苛刻。热冲击测验或热循环池测验,按试样在高低温室之间的转化方式不同,可分为三种(以 +125-40℃ 循环为例,125℃ 为高温室,-40℃ 为低温室):
[敏感词]种: 两箱式冷热冲击箱,高低温转化时刻短,样品从高温到低温或许从低温到高温的转化时刻小于 10 秒,转化时高低温箱体有细微的温度扰动,样品停留在高温室或低温室的时刻均为30分钟;
第二种: 两箱式冷热冲击箱,高低温转化时刻长,样品从高温到低温或许从低温到高温的转化时刻为 5 分钟,转化时高低温箱体有严峻的温度扰动,样品要花费更多的时刻才能到达标称温度,样品停留在高温室或低温室的时刻均为30分钟;
第三种: 三箱式冷热冲击箱,除高温室和低温室,还有一个25℃的常温室,作为高低温室之间的过渡。任何时候,样品从低温室到高温室或从高温室到低温室,首先用小于 10 秒的时刻到 25℃ 常温室,并保温 10 分钟,然后使得样品到达常温。 样品停留在高温室或低温室的时刻均为30分钟。