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电子封装小型化是目前电子产品发展的趋势。塑料封装器件广泛应用于低成本、低重量的民用电子产品消费市场。然而,由于封装所用的聚合物对水分和温度非常敏感,该类元器件也被广泛称为湿度敏感器件(MSDs),塑料封装IC的分级成为决定其可靠性最重要的问题之一。在一般情况下,湿敏元件吸潮后回流,会出现微裂纹和材料老化现象并引起器件失效,为避免这种情况的产生,需要对其吸潮及烘烤行为进行研究,防止塑料封装器件失效。本文首先针对选用的两种塑封元器件:PBGA和PQFP器件,研究其吸潮与烘烤行为,并将不同吸潮和烘烤程度的试样进行三次回流后检测其缺陷产生情况。结果表明,相同条件下体积较大的PQFP吸水量高,但较薄的PBGA吸水量百分比更高且达到饱和的时间更短;吸湿特性曲线表明吸湿前期满足菲克扩散定律,后期为非菲克扩散;PBGA试样环氧树脂吸收热约为28.69kJ/mol;回流高温条件下,吸潮试样中湿热应力和蒸汽压共同作用使其失效,PBGA试样裂纹主要出现在通孔侧壁,并随含湿量的增加向内部蔓延,PQFP试样缺陷部位主要集中在对角线上,易于出现于引线框架内部支撑芯片的底座对角线边角上,并随吸潮进行,芯片周围引线框架底座边缘也相继出现裂纹;随湿热试验的进行,球晶中也出现气孔,导电银胶中出现裂纹。对于烘烤部分,研究表明125°C氮气条件下可以获得最高的烘烤速率,但空气和氮气对烘烤速率影响差异不大;对吸潮试样进行烘烤,较长时间烘烤可以有效减少PQFP器件失效的发生,但对PBGA试样影响不大,烘烤不能完全预防缺陷,因此对于较薄或结构复杂的的塑封器件要注意防潮。利用分子动力学仿真计算不同条件下水分子扩散系数,探究环境因素对塑封器件吸潮的影响。研究表明,高温(>363K)破坏氢键,扩散系数随温度升高而上升,并随环氧树脂中含水量的增多而降低,即含湿量增大塑封料中分子簇的形成会对水分子扩散产生一定的阻碍;相同条件下水分子通过环氧树脂块/Cu扩散快于直接通过环氧树脂块,认为水分子扩散进入塑封器件的主要途径为沿界面或间隙扩散。有限元仿真对PBGA建模,探究不同吸潮程度试样回流时应力分布情况。塑封器件吸潮以后,模塑料以及其他一些高分子材料会有一定程度的湿热膨胀,由于与其接触的非高分子材料如引线框架、焊盘及芯片等热膨胀较小且基本不吸潮,膨胀系数不匹配从而产生较大的湿热应力,对应试验结果中这些部位容易在回流后开裂,可见,对于潮湿敏感器件的防潮和预烘烤十分重要。