埋嵌銅塊是一種常用于大功率器件散熱的設(shè)計方案。但要發(fā)揮作用，銅塊必須與基板緊密結(jié)合。如果嵌入不實，不僅影響散熱，還可能引發(fā)一系列可靠性問題。
1. 熱阻增大，散熱效果打折
銅塊嵌入的核心目的就是降低器件熱阻。如果銅塊與槽壁之間存在空隙或樹脂填充不足：
導(dǎo)熱路徑中出現(xiàn)“氣隙”，而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于銅和樹脂；
器件結(jié)溫難以下降，甚至比普通厚銅板效果更差；
長期運行中，局部熱點依舊存在，功率器件壽命縮短。
2. 熱循環(huán)下的機械應(yīng)力集中
埋嵌不實意味著結(jié)合面存在間隙或弱界面。隨著器件反復(fù)通斷電：
銅塊與板材膨脹不一致 → 間隙不斷擴大；
在冷熱循環(huán)下，界面應(yīng)力集中，可能導(dǎo)致局部裂紋或分層；
最終表現(xiàn)為翹板、銅塊松動，甚至焊點開裂。
3. 電氣與焊接隱患
在某些設(shè)計中，銅塊與器件焊盤直接接觸。如果銅塊不平整或結(jié)合不實：
器件底部無法與銅塊完全貼合，焊料潤濕不足；
出現(xiàn)虛焊或氣孔，導(dǎo)致電氣性能不穩(wěn)定；
大電流場景下，局部接觸電阻增加，進(jìn)一步加劇發(fā)熱。
4. 環(huán)境可靠性下降
埋嵌不牢還會給環(huán)境適應(yīng)性帶來問題：
潮濕環(huán)境：空隙容易吸濕，形成電化學(xué)腐蝕隱患；
振動沖擊：在汽車電子等場合，松動的銅塊更容易在應(yīng)力作用下失效；
高功率沖擊：局部瞬間高熱可能加劇界面劣化，導(dǎo)致失效更快。
5. 生產(chǎn)與返修成本增加
一旦發(fā)現(xiàn)銅塊嵌不實，往往難以通過后續(xù)工序修復(fù)：
檢測難度高，需依賴X-ray或切片；
一旦失效，整板報廢率增加；
對量產(chǎn)穩(wěn)定性形成潛在威脅。
銅塊埋嵌不實并非“小問題”，它會直接影響散熱效率、機械可靠性、電氣性能和環(huán)境適應(yīng)性。因此，設(shè)計階段必須明確公差要求，制造過程中嚴(yán)格控制槽位加工、樹脂填充和壓合工藝，才能避免這一隱患。
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