溫濕度條件下塑封電子器件力學行為的模擬.pdf

1、在確定了材料和材料間界面的力學性能基礎上，對塑封電子器件溫濕度條件下的力學現(xiàn)象進行模型模擬研究是尋找塑封器件失效原因，分析各種因素影響趨勢和程度，進行合理的材料和結構選擇的好方法。 本文模擬了塑封器件在釬料回流中的熱傳導過程。利用質量傳遞基本理論測定塑封用環(huán)氧樹脂的吸濕性能，發(fā)現(xiàn)第二相(液相)的生成是導致濕氣在塑封用環(huán)氧樹脂中擴散過程不遵循Fick第二定律的主要原因，并依此修正水分擴散的控制方程Fick第二定律，使控制方程很好的

2、描述塑封用環(huán)氧樹脂在不同的環(huán)境溫度、環(huán)境相對濕度和塑封用環(huán)氧樹脂內不同濕集中度下的濕氣擴散過程。試驗結果還顯示一定溫度下塑封用環(huán)氧樹脂的飽和含濕量與周圍環(huán)境空氣的相對濕度成正比。通過對比熱傳導方程與質量擴散控制方程，用有限元軟件的熱分析模塊實現(xiàn)了塑封器件吸濕過程的模擬。利用熱力學理論擬合得到的溶解度-溫度關系和吸濕過程模擬結果計算釬料回流過程中的蒸汽壓力變化，表明釬料回流過程中蒸汽壓力遠小于飽和蒸汽壓力。測定塑封用環(huán)氧樹脂的濕膨脹系數(shù)，

3、建立反映熱膨脹、濕膨脹影響的有限元模型，實現(xiàn)了熱膨脹、濕膨脹影響在結構場中的耦合。引入界面斷裂力學和復合型斷裂理論分析釬料回流過程中，熱膨脹、濕膨脹、蒸汽壓力等因素和初始裂紋長度對結構的影響趨勢，分析裂紋擴展過程中各因素的影響。當裂紋尺寸較小時，對結構的影響因素中，熱膨脹居主要地位，但由于I型成分比重較大，濕膨脹和蒸汽壓力的影響也不可忽略。當裂紋尺寸增大時，蒸汽壓力逐漸成為最主要影響因素。從而建立了一套比較完整的溫度濕度條件下塑封電子器