一种基于临界能量耗散率的AlN陶瓷基板可靠性评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于临界能量耗散率的AlN陶瓷基板可靠性评价方法，包括如下步骤：S1、选取AlN陶瓷基板试样；S2、测量AlN陶瓷基板试样的杨氏模量数据；S3、测量AlN陶瓷基板试样的维氏硬度数据；S4、测量AlN陶瓷基板试样的显微组织结构数据；S5、计算AlN陶瓷基板试样的晶粒和晶界临界能量释放比率；S6、评价AlN陶瓷基板可靠性。本发明专利技术实现对AlN陶瓷基板中不同显微组织结构对应的晶粒和晶界的临界能量耗散率的测量，以评价显微组织结构复杂的多晶的AlN陶瓷基板的可靠性，具有操作简单、计算量小、精度高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于临界能量耗散率的aln陶瓷基板可靠性评价方法。

技术介绍

1、近年来，随着5g通讯、微波tr组件、新能源汽车、igbt模块、半导体器件等高端电子装备的快速发展，对电子电力系统功率密度、功能完整性、可靠性、抗干扰性等性能的要求也越来越高，相应地，电子功率器件正朝向大功率化、高度集成化、小型化、高可靠性的方向发展。氮化铝(aln)理论密度为3.26 g/cm3，理论热导率320 w/(m·k)，具有与si、gaas等芯片材料相匹配的低热膨胀系数(aln: 4.2×10-6 /k，si和gaas：3-4×10-6 /k，25-200 ℃)，低的介电常数(1mhz，8.0)和介电损耗，良好的电绝缘性能，且安全无毒，是大功率混合集成电路陶瓷基板的理想材料，在高效释放由于高集成、高功率的电子器件运行时产生的热量的同时，还可承受震动、冲击等的机械应力，是实现功率电子器件安全、可靠运行的基本保障。

2、针对aln陶瓷基板的热导率、抗弯强度、杨氏模量、硬度、断裂韧性等性能的研究已经相当完备，但aln陶瓷基板的可靠性的评价不仅是对单一或多个力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于临界能量耗散率的AlN陶瓷基板可靠性评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种基于临界能量耗散率的AlN陶瓷基板可靠性评价方法，其特征在于：所述步骤S1中选择的AlN陶瓷基板试样的热导率均大于180 W/(m·K)，抗弯强度均大于320 MPa，相对密度均大于98 %，所述AlN陶瓷基板试样的晶粒发育完全，呈等轴晶状，界面清晰，晶界相为大颗粒孤岛状或龟缩于晶界处的细小点状或连续状中的一种或多种分布状态。

3.根据权利要求1所述一种基于临界能量耗散率的AlN陶瓷基板可靠性评价方法，其特征在于：所述步骤S2的AlN陶瓷基板试样的杨氏模...

【技术特征摘要】

1.一种基于临界能量耗散率的aln陶瓷基板可靠性评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种基于临界能量耗散率的aln陶瓷基板可靠性评价方法，其特征在于：所述步骤s1中选择的aln陶瓷基板试样的热导率均大于180 w/(m·k)，抗弯强度均大于320 mpa，相对密度均大于98 %，所述aln陶瓷基板试样的晶粒发育完全，呈等轴晶状，界面清晰，晶界相为大颗粒孤岛状或龟缩于晶界处的细小点状或连续状中的一种或多种分布状态。

3.根据权利要求1所述一种基于临界能量耗散率的aln陶瓷基板可靠性评价方法，其特征在于：所述步骤s2的aln陶瓷基板试样的杨氏模量e计算公式如下：

4.根据权利要求1所述一种基于临界能量耗散率的aln陶瓷基板可靠性评价方法，其特征在于：所述步骤s3中采用维氏压痕法测定了所述的aln陶瓷基板试样的硬度hv，加载载荷p为5 kgf，保压10 s，且所述的aln陶瓷基板试样表面压痕均呈规则的菱形，在四个角位置诱发长度不一的表面裂纹。

5.根据权利要求1所述一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤文明，魏鑫，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：