车规功率模块的金铝键合会出紫斑和柯肯达尔空洞，到底怎么评估才实在？
我们做车规功率模块，产线偶尔听到“金铝键合不可靠”的说法，说高温下金线和铝焊盘之间会生成紫色的金属间化合物（IMC），还有柯肯达尔空洞，时间长了键合力掉、甚至开路。
这个紫斑（purple plague）和柯肯达尔空洞到底是不是一回事？车规里是怎么考核的，是靠温度循环加速还是别的什么？我们想评估自家的功率器件，从哪几个点切入比较实在？
3 个回答
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车规功率器件确实把金铝键合当重点看，AEC-Q006 专门管分立半导体和功率器件的可靠性。核心是考核高温下的金属间化合物生长和键合退化，靠高温存储（HTSL）和温度循环来加速。我们选器件时会让供应商给 HTSL 数据和推拉力退化曲线，没这俩基本不敢往上用。
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紫斑和柯肯达尔空洞不是一回事但常常一起出现：紫斑是 Au-Al 生成的 AuAl2 那层脆相、颜色发紫；柯肯达尔空洞是两边扩散速率不一样、界面出现 Kirkendall 空位聚集。温度越高长得越快，所以车规里用温度循环和高温存储去加速它。评估时别只看常温推力，要看高温老化和温循后的推力衰减，这才是寿命信号。
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定性最直观是做截面加推拉力。紫斑在金线根部能看到发紫的那层 IMC，柯肯达尔空洞在界面上是串珠状的空位，配合 EDX 能确认成分。我们给客户出结论时一般把“初始推力 vs 老化后推力”做成对比，再配截面图，比单纯说“键合不可靠”有说服力，审核也好过。