电路板PCB陶瓷基板热应力解析

时间： 2024-08-17 来源：深圳捷多邦PCBA知乎

本文中捷多邦来为大家解析电路板PCB陶瓷基板热应力，希望对各位工程师朋友有所帮助。

电路板PCB陶瓷基板热应力是指由于陶瓷基板与其他材料的热膨胀系数（CTE）不匹配，以及温度变化导致的内应力。

在电子封装中，陶瓷基板常常会暴露在温度变化的环境中。陶瓷材料本身具有较低的热膨胀系数，而与其结合的其他材料（如金属导电层等）的热膨胀系数可能不同。当温度升高或降低时，不同材料的伸缩程度不一致，这种差异会在陶瓷基板内部产生相互约束的应力。

高热应力可能会导致PCB变形，影响电路的正常运行、可靠性和寿命，长期作用下甚至可能会引起陶瓷层断裂、界面脱层等失效问题。为了评估陶瓷基板的可靠性，常采用热循环试验、热冲击试验等热应力测试方法。

例如，在陶瓷基板封装外面是铝合金材料的情况下，若不采取措施，陶瓷基板可能会产生较大应力；而固定铝合金盒体底部或在铝合金外壳与陶瓷基板之间加入过渡垫板，可作为应力应变缓冲，能减少热应力。

降低陶瓷基板热应力的方法主要包括选择热膨胀系数匹配的材料、优化基板设计以及采用适当的封装工艺等，以减小由于弯矩作用等导致的热应力，确保陶瓷基板在各种工作环境下的稳定性和可靠性。

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