因吸潮而引起的界面可靠性问题是塑封电子器件失效的一个重要原因,其主要表现形式是界面破裂。而目前尚未有统一的界面破裂失效评价标准,因此对界面破裂的失效机理研究已成为工业界和学术界普遍关注的问题。本论文结合国家自然科学基金项目“微电子封装中的界面层裂失效和界面强度可靠性设计方法研究”,针对因湿热引起的塑封电子器件内部界面层裂失效问题,采用试验和仿真相结合的方法进行研究,具体内容如下:　　1.对湿热环境下QFN器件界面失效问题进行了研究,对湿热环境下的热传导理论、潮湿扩散模型、蒸汽压力计算模型等相关理论进行了研究。　　2.对QFN器件进行试验研究分析。首先对器件进行设定试验条件下的吸潮试验,对吸潮及未吸潮器件进行无铅回流焊试验,对器件进行高温潮热试验;然后利用电镜扫描的方法,对测试器件界面进行观察,根据扫描的微观结构图综合分析了界面层裂失效的位置和形式。　　3.利用有限元分析工具对QFN器件进行仿真分析。首先建立QFN器件的三维仿真模型,分析和模拟潮湿在QFN器件中的扩散行为以及在无铅回流焊过程的解吸附行为;然后建立无铅回流焊过程中的蒸汽压力计算模型,描述潮湿对封装可靠性的影响;最后,用因湿热应力和蒸汽压力产生的综合应力分析无铅回流焊过程中器件内部的应力变化,并与试验结果进行对比。　　研究结果表明:(1)未吸潮的器件经历无铅回流焊后很少产生裂纹;吸潮器件在吸潮期间没有裂纹产生,但经历无铅回流焊极容易产生裂纹,可见在无铅回流焊阶段随着水分蒸发而产生的蒸汽压力和热应力共同导致了开裂。(2)器件在试验中产生的裂纹都在DA材料与芯片的界面上,在芯片、DA和EMC材料的交界处的破坏程度最大,与仿真结果一致。(3)试验器件所产生的裂纹都发生在芯片母材上,裂纹向芯片内部以曲折破坏形式进行扩展,可见裂纹的位置和扩展方向与结合材料的特性、结合界面的强度紧密相关。此研究结果对深入理解界面破裂机制以及裂纹的评价标准具有重要意义。