《用温度冲击箱测陶瓷基板冷热骤变后的微裂纹扩展情况》

参考标准：GB/T 2423.22、IPC-9701

应用领域：功率半导体、氮化铝陶瓷基板

方案摘要：冷热冲击箱快速切换高低温，热震循环后通过金相显微镜观测基板微裂纹萌生与扩展。

实验目的：功率器件频繁启停，基板承受剧烈温差冲击，热失配产生微裂纹，造成绝缘失效。

仪器、耗材、试剂：温度冲击试验箱、AlN 陶瓷基板（0.635mm）、金相显微镜、冷镶树脂。

实验过程：冲击条件：-40℃（15min）↔125℃（15min），转换时间＜10s，循环 500 次；循环前后做金相切片观察。 实验结果：500 次热冲击后，基板边缘出现长度 12~35μm 微裂纹；原始样品无裂纹；裂纹金相实拍图；绝缘电阻从 1.2×10¹²Ω 下降至 4.7×10¹¹Ω。

数据分析：陶瓷与金属镀层热膨胀系数差异，反复热震累积热应力，优先在边角应力集中处起裂。

讨论总结：薄氮化铝基板抗热震偏弱；优化镀层缓冲层、圆角工艺，能够抑制微裂纹扩展。

以上方案仅供参考，在实际试验过程中，可根据具体的试验需求、资源条件以及产品的特性进行适当调整与优化。

原创作者：广东皓天检测仪器有限公司