广东
目前大功率 SiC IGBT 器件常用高熔点的高铅焊料作为固晶材料，为保证功率器件的长期使用，需研究温度冲击条件下高铅焊点的疲劳可靠性，并探究其失效机理。采用 Pb92.5Sn5Ag2.5 作为 SiC 芯片和基板的固晶材料，探究温度冲击对固晶结构中互连层疲劳失效的影响。
试验设备：环仪仪器 冷热冲击试验箱
试验标准：联合电子器件工程委员会
试验过程：
首先观察温度冲击之后焊点的截面组织，分析高铅焊料的组织演变过程，使用高低温度冲击试验箱对样品进行不同次数的温度冲击试验，选取 JEDEC 中的温度冲击条件：高温 150 ℃保持 15 min，低温-65 ℃保持 15 min， 高低温转换时间不超过 3 min，温度冲击炉温曲线。
然后对焊点进行剪切试验，测量经过 TST 后焊点的剪切强度，观察焊点断裂截面。
同时对高铅焊点的温度冲击过程进行模拟，结合试验结果分析温度冲击对焊点质量的影响机理，为生产中使用高铅焊料焊接 SiC 芯片提供可靠性数据与失效分析基础。
试验结论：
1）温度冲击后，焊点剪切截面的部分断裂区域会从芯片镀层变化到 Cu3Sn 界面；由于 Ag 和Sn 在焊点内部生成 Ag3Sn，导致焊点基体变脆，在 750 次温度冲击后，焊料基体断裂形式由韧性断裂向脆性断裂转变，焊点剪切强度迅速降低。
2）温度冲击会导致焊料层在热失配的作用下受到较大的热应力，并且在焊料层的上界面边角处出现了应力、应变和应变能集中；焊料层上界面不均匀分布的块状 Ag3Sn 会进一步导致界面边角位置的应力变得复杂与集中，最终在界面处的 Ag3Sn 中萌生裂纹。
如有试验疑问，可以咨询“环仪仪器”技术人员。
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