在功率半導體模塊的規劃和驗證中，關(guān)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(huán)或熱沖擊測驗來(lái)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(guò)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(jiǎn)單發(fā)生疲憊開(kāi)裂；

b. 由于銅和陶瓷的熱膨脹系數（CTE）不匹配發(fā)生內應力；

c. 內應力首要會(huì )集在銅的邊際和陶瓷連接處；

d. 尖角防止圓角更簡(jiǎn)單發(fā)生裂紋；

模塊在執役過(guò)程中進(jìn)行頻繁的開(kāi)關(guān)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(fā)生，長(cháng)時(shí)刻工作條件下會(huì )進(jìn)一步導致陶瓷層開(kāi)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(huán)實(shí)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(huán)測驗。一般來(lái)說(shuō)，熱沖擊測驗比熱循環(huán)測驗苛刻。熱沖擊測驗或熱循環(huán)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(huán)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(shí)刻短，樣品從高溫到低溫或許從低溫到高溫的轉化時(shí)刻小于 10 秒，轉化時(shí)高低溫箱體有細微的溫度擾動(dòng)，樣品停留在高溫室或低溫室的時(shí)刻均為30分鐘；

第二種： 兩箱式冷熱沖擊箱，高低溫轉化時(shí)刻長(cháng)，樣品從高溫到低溫或許從低溫到高溫的轉化時(shí)刻為 5 分鐘，轉化時(shí)高低溫箱體有嚴峻的溫度擾動(dòng)，樣品要花費更多的時(shí)刻才能到達標稱(chēng)溫度，樣品停留在高溫室或低溫室的時(shí)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(gè)25℃的常溫室，作為高低溫室之間的過(guò)渡。任何時(shí)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(shí)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(shí)刻均為30分鐘。