具有薄膜和厚膜導(dǎo)體跡線的陶瓷基板廣泛應(yīng)用于微電子封裝中以進(jìn)行高溫操作，在封裝中的最大電流可能為數(shù)百安培的高功率應(yīng)用中，通常需要更厚的導(dǎo)電跡線。對于此類應(yīng)用，直接鍵合銅（DBC）、直接鍵合鋁（DBA）或活性金屬鍵合（AMB）基板是很好的選擇。這些基板提供低電阻和高載流量，從而能夠設(shè)計用于高溫操作的高功率電路。

在這些基材中最常見的失效模式是金屬層與陶瓷的分層，陶瓷基板的壽命會因處理?xiàng)l件（例如最高溫處理溫度）和基板暴露于的處理氣體而顯著降低。還表明，陶瓷中裂紋的擴(kuò)展可以通過沿邊緣和角落的金屬層凹陷來減少。

為了評估這些類型的陶瓷基板在電力應(yīng)用中的有效性，具有各種金屬厚度和陶瓷成分組合的基板（氧化鋁和氮化鋁）評估分層作為熱沖擊循環(huán)的函數(shù)。這些樣品包括凹坑和非凹坑金屬化，樣品在-40℃和200℃之間進(jìn)行熱循環(huán)。

此外，微觀和宏觀裂紋和分層通常是由于熱循環(huán)期間銅和陶瓷基板的熱膨脹系數(shù)之間的不匹配造成的。通過在低溫下進(jìn)行沉積工藝可以避免固有缺陷，例如金屬和陶瓷基板之間界面處的空隙。在這些工藝中，濕法沉積，如化學(xué)沉積和電沉積，具有成本效益、簡單、相對較低的處理溫度、在大型或非平坦基板上的薄膜均勻性以及減少，由不匹配造成的應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)。

   這些陶瓷基板中的一些熱循環(huán)之前暴露于340℃的合成氣體以模擬工藝條件，進(jìn)行樣本隨機(jī)化以提供具有統(tǒng)計學(xué)意義的數(shù)據(jù)。在一定的數(shù)量哦熱循環(huán)后，觀察到分層裂紋在基板中成核并擴(kuò)展。本文主要介紹了這些陶瓷基板的可靠性與熱沖擊循環(huán)有關(guān)的數(shù)據(jù)，以及通常觀察到的失效機(jī)制，進(jìn)行計算機(jī)模擬以了解導(dǎo)致分層裂縫的條件。