陶瓷基板三点弯曲强度测试

检测项目

力学性能：

• 三点弯曲强度：断裂载荷（N）、跨距设定（L=30±0.1mm参照ASTMC1161）
• 弹性模量：应力-应变线性区间斜率（GPa，GB/T6569-2022）
• 断裂韧性：临界应力强度因子K_IC（MPa·m^1/2）

几何特性：

• 尺寸精度：厚度偏差≤±0.025mm（ISO14704）
• 表面平整度：Ra≤0.2μm（激光干涉仪测定）
• 边缘垂直度：90°±0.1°（数字影像测量）

热稳定性：

• 热变形温度：升温速率2℃/min（载荷1.82MPa）
• 热循环强度保持率：-55℃~150℃循环100次后残余强度≥95%

电学性能：

• 介电强度：击穿电压≥15kV/mm（IEC60672）
• 体积电阻率：≥10¹⁴Ω·cm（ASTMD257）

微观结构：

• 气孔率：≤0.5%（阿基米德法GB/T25995）
• 晶粒尺寸分布：D50=3.0±0.5μm（SEM图像分析）

环境可靠性：

• 湿热老化：85℃/85%RH下强度衰减率≤8%（1000h）
• 化学耐蚀性：耐酸碱性（PH1~13浸泡24h失重≤0.1mg/cm²）

界面结合：

• 金属化层附着力：焊线拉力≥5N（JISC6481）
• 镀层剪切强度：≥25MPa（ASTMD1002）

残余应力：

• X射线衍射法：表面压应力≥150MPa（Sin²ψ法）

疲劳特性：

• 循环载荷寿命：10⁷次循环（载荷为静态强度70%）

失效分析：

• 断口形貌：穿晶/沿晶断裂比例（SEM+EDS分析）
• 缺陷定位：工业CT扫描分辨率≤5μm

检测范围

1.氧化铝基板（96%~99.6%）：重点检测高纯氧化铝（99.6%）的晶界相分布对断裂韧性的影响

2.氮化铝基板：热导率（≥170W/m·K）与弯曲强度的关联性验证

3.氮化硅基板：高温强度测试（800℃下强度保持率≥85%）

4.氧化铍基板：有毒物质密封性检测及热膨胀系数匹配性（CTE=7.5×10^-6/K）

5.LTCC低温共烧陶瓷：多层结构层间结合强度与烧结变形量（翘曲≤0.3%）

6.DBC直接覆铜基板：铜层剥离强度（≥15N/mm）及热循环后界面裂纹检测

7.AMB活性金属钎焊基板：钎料层厚度均匀性（30±5μm）及高温强度

8.激光打孔陶瓷基板：微孔周围应力集中系数测定（FEM模拟验证）

9.陶瓷覆铜板：热阻测试（≤0.3℃/W）与机械强度的协同评价

10.金属基陶瓷复合层压板：异质材料界面热应力分析（数字图像相关法）

检测方法

国际标准：

• ASTMC1161-18矩形截面先进陶瓷常温弯曲强度测试
• ISO14704:2016精细陶瓷室温弯曲强度试验
• JISR1601:2008精细陶瓷弯曲强度测试

国家标准：

• GB/T6569-2022精细陶瓷弯曲强度试验方法
• GB/T5594.3-2015电子元器件结构陶瓷材料测试规范
• GB/T33817-2017氮化铝陶瓷热导率测试

方法差异说明：ASTMC1161限定跨厚比10:1，GB/T6569允许20:1~40:1；ISO14704要求加载辊半径≥试样厚度3倍，JISR1601规定≥5倍；ASTM规定应变速率0.005mm/mm/min，国标采用0.5mm/min恒位移速率。

检测设备

1.微机控制万能试验机：INSTRON5967型（载荷范围0.4N-30kN，分辨率0.001N）

2.激光引伸计：EIR-LaserXtens（非接触应变测量，精度±0.5μm）

3.高温弯曲夹具：1600℃氧化铝材质，配备水冷系统（控温精度±2℃）

4.精密研磨机：BuehlerEcoMet3000（试样表面粗糙度Ra≤0.05μm）

5.白光干涉仪：ZYGONexview（三维形貌测量，垂直分辨率0.1nm）

6.扫描电子显微镜：ZeissGemini500（分辨率0.8nm，EDS能谱附件）

7.热机械分析仪：NetzschDIL402C（CTE测量范围-150~1550℃，精度±0.1×10^-6/K）

8.激光导热仪：NetzschLFA467（热扩散系数测试范围0.1~1000mm²/s）

9.X射线衍射仪：BrukerD8ADVANCE（残余应力测量精度±10MPa）

10.工业CT系统：WerthTomoScopeHV（缺陷检测分辨率3μm，穿透厚度50mm）

11.高频振动台：LDSV964（疲劳测试频率范围5-3000Hz，加速度100g）

12.恒温恒湿箱：ESPECPR-3K（温湿度范围-70~150℃/10~98%RH）

13.超声波探伤仪：OlympusEPOCH650（中心频率100MHz，缺陷检出φ0.1mm）

14.自动影像测量仪：MitutoyoQV-302PRO（几何尺寸测量精度±1.5μm）

15.四探针测试仪：LucasLabsPro4（电阻率测量范围10^-4~10⁶Ω·cm）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"陶瓷基板三点弯曲强度测试"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。