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陶瓷基板的耐压击穿性能是其在高功率、高电压电子封装中最关键的可靠性指标。通过选材、厚度、微观结构控制以及符合 IEC/GB 标准的系统化测试,可确保基板在实际工作条件下具备足够的绝缘裕度,避免因电击穿导致的失效。
影响陶瓷基板击穿强度的关键因素
材料本身的介电强度:不同陶瓷的本征击穿场强差异显著(如 BN > Al₂O₃)
厚度:薄膜基板厚度减小会提升单位厚度的击穿场强(SiN 15 µm → 103 kV/mm)
微观结构:晶粒尺寸、孔隙率、相界面等。
温度:高温下击穿场强下降(MLCC 在 150 °C 时从 233 V/µm 降至 207 V/µm)。
湿度:湿度升高会降低介电强度(IEC 60243 标准中对湿度的规定)。
电场形状与电极设计:边缘电场集中是击穿的主要起点;优化电极圆角、钝化层可降低局部场强。
测试波形:直流、交流、脉冲。脉冲电场下的击穿过程分为孔隙‑晶界‑晶粒三个阶段,波形不同导致阈值差异。
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