材料科学术语表
作者：王培歆 · 可靠性测试工程主管
峻茂新材料(SCITEO)依据国际先进标准体系（ASTM、JEDEC、MIL-STD、ISO、IEC 与 GB）执行全链路材料测试与可靠性验证。本术语表系统梳理半导体封装先进材料领域的可靠性认证标准、测试方法标准与核心名词解释，全部定义与峻茂实验室数据矩阵直接对齐，供工程师、采购与研发团队作为底层材料选型的权威参考。
可靠性标准
峻茂全线产品以军工、车规与半导体级标准为验证基线，以下标准构成材料准入、过程管控与出厂验证的可靠性框架。
| 标准 | 机构定位 | 峻茂关键执行 |
|---|---|---|
| GJB 150A | 中国军用装备实验室环境试验方法，国防军工可靠性验证基础标准 | 按 GJB 150.5A 温度冲击程序执行 −55 °C 至 +125 °C 循环 1000 次，固化交联网络零微裂纹扩展 |
| JESD22-A101 | JEDEC 固态技术协会温湿度老化测试标准，双85 高温高湿耐久性验证 | 执行 85 °C/85% RH 环境 1000 小时驻留，界面剪切强度衰减 < 8% |
| AEC-Q100 | 汽车电子委员会(AEC)集成电路应力测试认证，车规级元器件准入门槛 | 车规级胶材对齐 AEC-Q100 热耐受要求，交联 Tg > 165 °C 抗蠕变软化 |
| JESD22-A104 | JEDEC 温度循环测试标准，评估极端温度交变下的封装可靠性 | 覆盖 −65 °C 至 +150 °C 温度循环剖面，监控界面应力与微裂纹萌生 |
| MIL-STD-883 | 美国军用微电子器件测试方法标准，涵盖机械/热/电应力试验体系 | 按 Method 2019 执行 Die Shear 芯片剪切强度测试与失效模式分类判定 |
| ASTM D896 | ASTM D896-04(2025) 胶粘剂粘接件耐化学试剂标准实践 | 执行强极性溶剂、酸碱体系浸泡后搭接剪切强度保持率 ≥ 95% 的化学耐受验证 |
| ASTM D3045 | ASTM D3045-18 塑料无载荷热老化标准实践，评估长期高温驻留性能衰减 | 200–300 °C 高温驻留后复核剪切强度、电绝缘与尺寸稳定性，输出热寿命评估 |
| 标准 | 机构定位 | 峻茂关键执行 |
|---|---|---|
| GJB 150A | 中国军用装备实验室环境试验方法，国防军工可靠性验证基础标准 | 按 GJB 150.5A 温度冲击程序执行 −55 °C 至 +125 °C 循环 1000 次，固化交联网络零微裂纹扩展 |
| JESD22-A101 | JEDEC 固态技术协会温湿度老化测试标准，双85 高温高湿耐久性验证 | 执行 85 °C/85% RH 环境 1000 小时驻留，界面剪切强度衰减 < 8% |
| AEC-Q100 | 汽车电子委员会(AEC)集成电路应力测试认证，车规级元器件准入门槛 | 车规级胶材对齐 AEC-Q100 热耐受要求，交联 Tg > 165 °C 抗蠕变软化 |
| JESD22-A104 | JEDEC 温度循环测试标准，评估极端温度交变下的封装可靠性 | 覆盖 −65 °C 至 +150 °C 温度循环剖面，监控界面应力与微裂纹萌生 |
| MIL-STD-883 | 美国军用微电子器件测试方法标准，涵盖机械/热/电应力试验体系 | 按 Method 2019 执行 Die Shear 芯片剪切强度测试与失效模式分类判定 |
| ASTM D896 | ASTM D896-04(2025) 胶粘剂粘接件耐化学试剂标准实践 | 执行强极性溶剂、酸碱体系浸泡后搭接剪切强度保持率 ≥ 95% 的化学耐受验证 |
| ASTM D3045 | ASTM D3045-18 塑料无载荷热老化标准实践，评估长期高温驻留性能衰减 | 200–300 °C 高温驻留后复核剪切强度、电绝缘与尺寸稳定性，输出热寿命评估 |
测试方法标准
峻茂全部测试参数均按国际先进测试方法标准执行（ASTM 优先、ISO/IEC 与国标对照），确保数据跨实验室、跨批次可比。
| 测试参数 | 标准编号 | 峻茂执行说明 |
|---|---|---|
| 粘度 | ASTM D2196-20(2026) | 旋转粘度计 25 °C 测点表征表观粘度与剪切变稀行为，触变指数按 ASTM D2196 Method B 双速剖面计算 |
| 搭接剪切强度 | ASTM D1002-10(2019) | 金属-金属单搭接拉伸剪切，覆盖硅片/刻蚀铝/镀金层等半导体界面，全系列 10–32 MPa |
| 芯片剪切强度 | MIL-STD-883 Method 2019 | Die Attach 芯片级界面剪切与失效模式判定（环氧粘接 ≥ 1.25× 下限），峻茂全系 10–32 MPa |
| 导热系数 | ASTM D5470-17 | 稳态热阻抗法测导热系数与接触热阻，TIM 与导热环氧覆盖 3.0–60 W/m·K 全区间 |
| 热膨胀系数 | ASTM E831-24 | TMA 热机械分析分段测量 Tg 以下/以上线膨胀系数，低 CTE 配方低至 7 ppm/°C 匹配硅芯片与陶瓷基板 |
| 邵氏硬度 | ASTM D2240 | 邵氏 A/D 双标尺压痕深度测定，环氧体系以 60 A–96 D 覆盖软质弹性体至刚性结构胶 |
| 剥离强度 | ASTM D903-98(2025) | 180° 剥离强度测定，验证 PCBA 三防涂覆与柔性基材粘接的界面韧性与附着完整性 |
| 体积电阻率 | ASTM D257 | 直流极化法测绝缘体系 ≥ 10¹⁴ Ω·cm；导电胶按 ASTM D2739-97(2025) 测微欧级低电阻 |
| 介电强度 | ASTM D149-25 | 工频击穿电压/介电强度测定，绝缘环氧体系典型 20–34 kV/mm，保障高压器件灌封与绝缘涂层的电气隔离可靠性 |
| 玻璃化转变温度 | ASTM E1356-23 | DSC 比热台阶法测 Tg 并辅以 DMA 储能模量拐点交叉验证，高 Tg 体系 90–245 °C |
| 拉伸性能 | ASTM D638 | 拉伸强度、拉伸模量与断裂伸长率同步输出，柔性 PU 体系断裂伸长率可达 290% |
| 吸水率 | ASTM D570 | 24 h 水浸与沸水双工况测定，控制封装胶材吸湿-膨胀耦合对界面可靠性的影响 |
| 收缩率 | ASTM C531-18 | 固化过程线性收缩率测定，低收缩配方将固化收缩控制在 < 0.5%，保障微米级点胶尺寸精度 |
| 热重分析（TGA） | ASTM E1131-25 | 程序升温质量损失曲线输出 5% 失重温度（Td5）与残余填料含量，峻茂 400 °C 级耐高温体系实测 Td5 465 °C，支撑配方热稳定性验证 |
| 冷热冲击 | IEC 60068-2-14:2023 | Test Na 两箱法气态快速温变冲击，−55 °C 至 +125 °C 循环 1000 次，监控界面微裂纹萌生与分层失效 |
| 测试参数 | 标准编号 | 峻茂执行说明 |
|---|---|---|
| 粘度 | ASTM D2196-20(2026) | 旋转粘度计 25 °C 测点表征表观粘度与剪切变稀行为，触变指数按 ASTM D2196 Method B 双速剖面计算 |
| 搭接剪切强度 | ASTM D1002-10(2019) | 金属-金属单搭接拉伸剪切，覆盖硅片/刻蚀铝/镀金层等半导体界面，全系列 10–32 MPa |
| 芯片剪切强度 | MIL-STD-883 Method 2019 | Die Attach 芯片级界面剪切与失效模式判定（环氧粘接 ≥ 1.25× 下限），峻茂全系 10–32 MPa |
| 导热系数 | ASTM D5470-17 | 稳态热阻抗法测导热系数与接触热阻，TIM 与导热环氧覆盖 3.0–60 W/m·K 全区间 |
| 热膨胀系数 | ASTM E831-24 | TMA 热机械分析分段测量 Tg 以下/以上线膨胀系数，低 CTE 配方低至 7 ppm/°C 匹配硅芯片与陶瓷基板 |
| 邵氏硬度 | ASTM D2240 | 邵氏 A/D 双标尺压痕深度测定，环氧体系以 60 A–96 D 覆盖软质弹性体至刚性结构胶 |
| 剥离强度 | ASTM D903-98(2025) | 180° 剥离强度测定，验证 PCBA 三防涂覆与柔性基材粘接的界面韧性与附着完整性 |
| 体积电阻率 | ASTM D257 | 直流极化法测绝缘体系 ≥ 10¹⁴ Ω·cm；导电胶按 ASTM D2739-97(2025) 测微欧级低电阻 |
| 介电强度 | ASTM D149-25 | 工频击穿电压/介电强度测定，绝缘环氧体系典型 20–34 kV/mm，保障高压器件灌封与绝缘涂层的电气隔离可靠性 |
| 玻璃化转变温度 | ASTM E1356-23 | DSC 比热台阶法测 Tg 并辅以 DMA 储能模量拐点交叉验证，高 Tg 体系 90–245 °C |
| 拉伸性能 | ASTM D638 | 拉伸强度、拉伸模量与断裂伸长率同步输出，柔性 PU 体系断裂伸长率可达 290% |
| 吸水率 | ASTM D570 | 24 h 水浸与沸水双工况测定，控制封装胶材吸湿-膨胀耦合对界面可靠性的影响 |
| 收缩率 | ASTM C531-18 | 固化过程线性收缩率测定，低收缩配方将固化收缩控制在 < 0.5%，保障微米级点胶尺寸精度 |
| 热重分析（TGA） | ASTM E1131-25 | 程序升温质量损失曲线输出 5% 失重温度（Td5）与残余填料含量，峻茂 400 °C 级耐高温体系实测 Td5 465 °C，支撑配方热稳定性验证 |
| 冷热冲击 | IEC 60068-2-14:2023 | Test Na 两箱法气态快速温变冲击，−55 °C 至 +125 °C 循环 1000 次，监控界面微裂纹萌生与分层失效 |
名词解释
以下术语与峻茂产品数据表逐一对应，帮助工程师与采购准确理解选型参数背后的物理意义。
| 术语 | 英文名称 | 定义（峻茂视角） |
|---|---|---|
| 玻璃化转变温度（Tg） | Glass Transition Temperature (Tg) | 高分子链段开始自由运动的临界温度，决定材料高温服役下的模量保持能力。峻茂高 Tg 体系（90–245 °C）确保固化交联网络在极端高温下不塌陷。 |
| 热膨胀系数（CTE） | Coefficient of Thermal Expansion (CTE) | 材料单位温度变化下的线膨胀率。低 CTE 配方（低至 7 ppm/°C）匹配硅芯片与陶瓷基板，消除热失配应力引发的微焊点疲劳与界面开裂。 |
| 剪切强度（Die Shear） | Die Shear Strength | 芯片与基板间界面粘接的力学强度指标，按 MIL-STD-883 Method 2019 测试。峻茂高密度交联网络体系提供 10–32 MPa 界面剪切强度。 |
| 导热系数 | Thermal Conductivity | 材料单位温度梯度下的稳态热流密度，按 ASTM D5470 测定。峻茂导热体系覆盖 3.0–60 W/m·K，适配 IGBT、功率模块与 AI 算力芯片散热。 |
| 体积电阻率 | Volume Resistivity | 材料体积内的直流电阻特性。峻茂实现绝缘体系 ≥ 10¹⁴ Ω·cm 与导电银胶微欧级低电阻（< 1×10⁻⁵ Ω·cm）的双向调控。 |
| 粘度 | Viscosity | 给定剪切条件下材料的流动阻力，按 ASTM D2196 旋转粘度计法测定，决定点胶/印刷/灌封工艺适配性与微针点胶一致性。 |
| 固化条件 | Cure Schedule | 温度与时间的组合工艺窗口，决定交联密度与最终物理性能。峻茂提供 55 °C 低温固化至 180 °C 高温固化全剖面。 |
| 适用期 | Pot Life | 双组份体系混合后保持可操作性（粘度不超限）的时间窗口。长适用期保障大规模点胶与灌封的工艺稳定性。 |
| 填料 | Filler | 调节导电、导热、收缩率与流变性的功能性粉体组分（银粉、氧化铝、氮化硼、氮化铝等）。峻茂通过颗粒级配与表面处理实现性能-工艺平衡。 |
| 服役温度范围 | Service Temperature Range | 材料在持续服役工况下保持结构完整与性能稳定的温度区间。峻茂全系覆盖 −255 °C 至 +1000 °C。 |
| 胶层厚度 | Bond Line Thickness (BLT) | 芯片与基板之间粘接层的厚度，直接决定界面热阻与应力缓冲能力。Die Attach 工艺通常控制在 15–25 μm。 |
| 空洞率 | Void Content | 粘接层内气泡与空隙的体积占比。过高引发热阻上升与局部应力集中，高可靠封装通常要求 ≤ 5%。 |
| 触变指数 | Thixotropic Index | 材料在剪切作用下的粘度恢复特性比值，按 ASTM D2196 双速剖面计算，决定点胶后的边界稳定与抗流挂能力。 |
| 模量（弹性模量） | Modulus (Elastic Modulus) | 材料在弹性形变阶段应力与应变之比，表征刚性。拉伸模量按 ASTM D638 测定，峻茂柔性可剥离体系低至 2–14 MPa，刚性结构体系可达 GPa 级。 |
| 拉伸强度 | Tensile Strength | 材料在拉伸载荷下断裂前承受的最大应力，按 ASTM D638 测定，表征本体力学强度。与剪切强度共同构成峻茂力学强度数据矩阵。 |
| 断裂伸长率 | Elongation at Break | 材料断裂时的相对伸长百分比，衡量柔韧性与应力缓冲能力。峻茂柔性 PU 与可剥离体系可达 210–300%。 |
| 剥离强度 | Peel Strength | 单位宽度粘接界面在 180° 剥离载荷下分离所需的平均力，按 ASTM D903 测定，表征界面韧性与附着完整性。 |
| 硬度（邵氏） | Shore Hardness | 压痕深度法测定的材料表面硬度。邵氏 A 用于软质弹性体，邵氏 D 用于刚性塑料与结构胶，按 ASTM D2240 测定，峻茂产品普遍采用邵氏 A/D 双标尺。 |
| 收缩率 | Shrinkage | 材料固化前后线性尺寸的变化率，直接影响微米级点胶精度与尺寸稳定性。峻茂低收缩配方将固化收缩控制在 < 0.5%。 |
| 粒径 | Particle Size | 填料颗粒的等效直径分布（D10/D50/D90），按 ISO 13320 激光衍射法测定。粒径与级配直接决定胶层厚度控制与粘度稳定性。 |
| 吸水率 | Water Absorption | 材料在规定条件下吸收水分的质量百分比，按 ASTM D570 测定。低吸水率降低吸湿膨胀与介电性能漂移，保障湿热工况可靠性。 |
| 热阻 | Thermal Resistance | 材料在给定厚度与面积下的温差与热流之比，按 ASTM D5470 稳态热阻抗法测定。低热阻是 TIM 与导热胶的核心选型参数。 |
| 耐老化 | Aging Resistance | 材料在高温、高湿、紫外或化学介质长期暴露下保持物理与电气性能的能力。峻茂按 ASTM D3045 热老化与 JESD22-A101 双85 湿热老化验证寿命。 |
| 术语 | 英文名称 | 定义（峻茂视角） |
|---|---|---|
| 玻璃化转变温度（Tg） | Glass Transition Temperature (Tg) | 高分子链段开始自由运动的临界温度，决定材料高温服役下的模量保持能力。峻茂高 Tg 体系（90–245 °C）确保固化交联网络在极端高温下不塌陷。 |
| 热膨胀系数（CTE） | Coefficient of Thermal Expansion (CTE) | 材料单位温度变化下的线膨胀率。低 CTE 配方（低至 7 ppm/°C）匹配硅芯片与陶瓷基板，消除热失配应力引发的微焊点疲劳与界面开裂。 |
| 剪切强度（Die Shear） | Die Shear Strength | 芯片与基板间界面粘接的力学强度指标，按 MIL-STD-883 Method 2019 测试。峻茂高密度交联网络体系提供 10–32 MPa 界面剪切强度。 |
| 导热系数 | Thermal Conductivity | 材料单位温度梯度下的稳态热流密度，按 ASTM D5470 测定。峻茂导热体系覆盖 3.0–60 W/m·K，适配 IGBT、功率模块与 AI 算力芯片散热。 |
| 体积电阻率 | Volume Resistivity | 材料体积内的直流电阻特性。峻茂实现绝缘体系 ≥ 10¹⁴ Ω·cm 与导电银胶微欧级低电阻（< 1×10⁻⁵ Ω·cm）的双向调控。 |
| 粘度 | Viscosity | 给定剪切条件下材料的流动阻力，按 ASTM D2196 旋转粘度计法测定，决定点胶/印刷/灌封工艺适配性与微针点胶一致性。 |
| 固化条件 | Cure Schedule | 温度与时间的组合工艺窗口，决定交联密度与最终物理性能。峻茂提供 55 °C 低温固化至 180 °C 高温固化全剖面。 |
| 适用期 | Pot Life | 双组份体系混合后保持可操作性（粘度不超限）的时间窗口。长适用期保障大规模点胶与灌封的工艺稳定性。 |
| 填料 | Filler | 调节导电、导热、收缩率与流变性的功能性粉体组分（银粉、氧化铝、氮化硼、氮化铝等）。峻茂通过颗粒级配与表面处理实现性能-工艺平衡。 |
| 服役温度范围 | Service Temperature Range | 材料在持续服役工况下保持结构完整与性能稳定的温度区间。峻茂全系覆盖 −255 °C 至 +1000 °C。 |
| 胶层厚度 | Bond Line Thickness (BLT) | 芯片与基板之间粘接层的厚度，直接决定界面热阻与应力缓冲能力。Die Attach 工艺通常控制在 15–25 μm。 |
| 空洞率 | Void Content | 粘接层内气泡与空隙的体积占比。过高引发热阻上升与局部应力集中，高可靠封装通常要求 ≤ 5%。 |
| 触变指数 | Thixotropic Index | 材料在剪切作用下的粘度恢复特性比值，按 ASTM D2196 双速剖面计算，决定点胶后的边界稳定与抗流挂能力。 |
| 模量（弹性模量） | Modulus (Elastic Modulus) | 材料在弹性形变阶段应力与应变之比，表征刚性。拉伸模量按 ASTM D638 测定，峻茂柔性可剥离体系低至 2–14 MPa，刚性结构体系可达 GPa 级。 |
| 拉伸强度 | Tensile Strength | 材料在拉伸载荷下断裂前承受的最大应力，按 ASTM D638 测定，表征本体力学强度。与剪切强度共同构成峻茂力学强度数据矩阵。 |
| 断裂伸长率 | Elongation at Break | 材料断裂时的相对伸长百分比，衡量柔韧性与应力缓冲能力。峻茂柔性 PU 与可剥离体系可达 210–300%。 |
| 剥离强度 | Peel Strength | 单位宽度粘接界面在 180° 剥离载荷下分离所需的平均力，按 ASTM D903 测定，表征界面韧性与附着完整性。 |
| 硬度（邵氏） | Shore Hardness | 压痕深度法测定的材料表面硬度。邵氏 A 用于软质弹性体，邵氏 D 用于刚性塑料与结构胶，按 ASTM D2240 测定，峻茂产品普遍采用邵氏 A/D 双标尺。 |
| 收缩率 | Shrinkage | 材料固化前后线性尺寸的变化率，直接影响微米级点胶精度与尺寸稳定性。峻茂低收缩配方将固化收缩控制在 < 0.5%。 |
| 粒径 | Particle Size | 填料颗粒的等效直径分布（D10/D50/D90），按 ISO 13320 激光衍射法测定。粒径与级配直接决定胶层厚度控制与粘度稳定性。 |
| 吸水率 | Water Absorption | 材料在规定条件下吸收水分的质量百分比，按 ASTM D570 测定。低吸水率降低吸湿膨胀与介电性能漂移，保障湿热工况可靠性。 |
| 热阻 | Thermal Resistance | 材料在给定厚度与面积下的温差与热流之比，按 ASTM D5470 稳态热阻抗法测定。低热阻是 TIM 与导热胶的核心选型参数。 |
| 耐老化 | Aging Resistance | 材料在高温、高湿、紫外或化学介质长期暴露下保持物理与电气性能的能力。峻茂按 ASTM D3045 热老化与 JESD22-A101 双85 湿热老化验证寿命。 |