陶瓷基板测试可靠性

在功率半导体模块的设计和验证中，关键材料AMB陶瓷基板的可靠性是一个重要的考虑因素。陶瓷覆铜板的可靠性可以用承受机械和热应力的能力来表示，这通常用热循环或热冲击试验来表征。

影响陶瓷覆铜板可靠性的因素包括：原材料（铜和陶瓷及其直接界面过渡层）的物理性能、基板设计、测试条件、测试标准等。
陶瓷基板在测试或使用中的失效机理主要有以下几种：
陶瓷是脆性材料，在受力条件下容易发生疲劳断裂；
湾内应力是由于铜和陶瓷的热膨胀系数（CTE）不匹配而产生的；
内应力主要集中在铜边和陶瓷接缝处；
尖角避免圆角，圆角更容易产生裂纹；

在服务期间频繁切换模块会导致周期性的温度变化。由于陶瓷基板中的铜层和陶瓷层材料的热膨胀系数不匹配，基板中上下铜层与中间陶瓷层之间的相互变形和约束导致热应力的产生，在 长期工作条件下，会进一步造成陶瓷层断裂、界面分层等故障。为了测试失效次数和了解失效机理，经常使用热冲击或热循环试验。

因此，陶瓷基板的可靠性试验分为热冲击试验和热循环试验。 一般来说，热冲击试验比热循环试验更严格。