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论文将以微电子封装器件ESOP8和TO-251为研究对象,针对当前微电子封装潮湿敏感可靠性分析耗时长等问题,综合运用理论分析、湿热仿真分析、实验验证等手段建立等增重吸湿的微电子封装潮湿敏感可靠性问题的快速分析方法,期望最终能缩短测试的时间,来提高电子封装行业的竞争性。研究的内容主要包含如下几个方面: (1)目前研究的热点是依照微电子行业标准进行等增重吸湿水分含量的计算,也是本论文将继续研究的问题,采用等增重的方法研究微电子可靠性实验加速的问题。 (2)建立材料吸湿的有限元模型:利用ANSYS有限元软件建立ESOP8和TO-251封装器件的三维有限元模型,实现了环氧树脂,芯片粘接剂,芯片和铜基板参数化设计,使其在加载湿热等边界条件中得到具体的应用。 (3)研究器件湿热的分析:根据所得到的材料吸湿扩散参数,通过ANSYS软件针对ESOP8和TO-251封装器件进行湿热分析,研究它们各自湿度场和增重的变化情况,从而确定加速因子。 (4)研究器件湿热可靠性实验对界面的影响:对ESOP8和TO-251两种器件在恒温恒湿实验箱中分别加载60 o C/60%RH和85 o C/85%RH的条件,加载时间由ANSYS模拟仿真确定得到的,最后通过再流焊炉对器件进行三次再流焊,并且利用超声波扫描仪对加速和未加速的封装器件的界面进行观察和对比,验证两者失效形式的一致性。 研究结果表明:使用等增重法可以得到加速倍数为10到84倍,对于企业来说节省了大量的时间,三次再流焊发现两者器件都发生失效,且发生失效的位置都在芯片与环氧树脂的交界处,说明使用85oC/85%RH加速是正确的。