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随着电子行业的快速发展,环氧树脂胶粘剂作为一种重要的电子封装材料,在粘接强度、绝缘性和力学性能等方面将不断提高。但由于其固化产物交联密度较高、质脆、长时间热氧环境下不可逆的机械性能退化和热循环过程中应力释放困难等缺点,限制其在半导体封装领域的应用范围。为了克服上述缺点,本文使用柔性环氧树脂（环氧树脂活性稀释剂,脂肪酸类环氧树脂）和柔性固化剂对刚性双酚F型环氧树脂进行改性,讨论了共混体系的本征性能、抗热氧老化性及应力行为。此外通过对增韧环氧树脂的评估,结合材料强度和应力测试,探索出一种新的研究方法,用于量化电子封装胶粘剂的失效并评估胶层应力与强度之间的关系。本文首先采用FTIR、DSC、DMA、TMA和TGA对环氧树脂体系增韧前后的结构、固化行为、Tg值和CTE值进行表征。结果表明,双酚F型环氧热性能最佳（Tg值76℃,Td5%为325℃）;环氧树脂稀释剂体系分子链段中由于没有苯环结构,热性能最差（Tg值13℃,Td5%为301℃）;使用稀释剂和脂肪酸类环氧树脂改性体系的Tg值分别从76℃下降至37℃和44℃,CTE值从240 ppm/℃增加至248 ppm/℃和269 ppm/℃;此外对力学性能的分析可知,双酚F型环氧树脂剥离强度和压缩剪切强度分别为11.2 N/cm和32.5 MPa,而使用脂肪酸类环氧树脂增韧后的剥离强度和压缩剪切强度分别提高10.1%和8.6%,稀释剂增韧体系剥离强度提高20.2%但压缩剪切强度下降32.6%。表明使用柔性环氧树脂体系对刚性结构进行共混改性可以在增加粘接性能的同时有效降低模量,对后续研究热应力累积有重要意义。其次对五组环氧树脂体系体系进行热氧老化试验,试验结果表明脂肪酸类环氧树脂与双酚F型环氧树脂共混体系因其二聚酸结构和较高的苯环密度使其拥有最佳的抗热氧稳定性,表现出良好的综合性能,125℃/100h老化后质损率1.8%,150℃/100h老化后质损率2.7%,tanδ曲线表现出明显后化学交联反应,Tg值在125℃/100h老化后和150℃/100h老化后分别从44℃增加至60℃和58℃,压缩剪切强度从35.3 MPa增加至50.2 MPa和53.8 MPa;双酚F型环氧树脂抗热氧稳定性略差,125℃/100h老化后质损率0.8%,150℃/100h老化后质损率2%,在125℃/100h老化条件下Tg值从76℃增加至96℃,但在150℃/1 00h老化后的Tg值与未经老化的样品保持相同水平;环氧树脂稀释剂体系由于其没有苯环结构,表现出最差的抗热氧稳定性,125℃/100h老化后和150℃/100h老化后质损率分别为4%和6.7%,远高于其余体系,Tg值和压缩剪切强度下降明显,150℃/100h老化后的Tg值-6℃,压缩剪切强度在150℃/20h老化后达到最大值15.2 MPa后在150℃/100h老化后下降至14.3 MPa。最后通过使用压缩剪切测试和TFSA对环氧树脂体系在静态和动态下的本征强度和残余应力进行表征,从而验证应力对静态强度和热老化强度的影响规律。结果表明,双酚F型环氧树脂在不同升温速率下均具有最高的升温应力（36.3 MPa-42.7MPa）、降温应力（17.1 MPa-21.1 MPa）和循环应力（40.5 MPa-49.9MPa）;脂肪酸类环氧树脂热应力累积最小,升温应力（3.7 MPa-4.8 MPa）、降温应力（1.2 MPa-2MPa）和循环应力（3.2MPa-3.7MPa）;双酚F型环氧树脂与脂肪酸环氧树脂共混体系应力累积介于二者之间,升温应力（3.8 MPa-5.1 MPa）、降温应力（3.7 MPa-4.3 MPa）和循环应力（3.2MPa-4.9MPa）,但远小于刚性体系。此外使用脂肪酸类环氧树脂增韧后在200-250℃的高温条件下具有较高强度（0.6MPa-0.3 MPa）,并且与刚性体系相比,残余应力显著降低,10℃/min升温速率下升温应力下降37.6 MPa,降温应力降低14.9 MPa,1次循环应力降低42.8 MPa,5次循环应力降低15 MPa;上述性能使增韧后的体系在高低温循环过程中兼具高温下的强度并且有效降低热应力累积,使其拥有最宽的可靠温度区间:静态（R.T.-182℃,101℃-R.T.）,动态（R.T.-126℃,51℃-R.T.）。最后,通过对三组环氧树脂体系样品进行实际胶接的高低温循环测试对理论分析进行了验证。综上所述,使用适合的柔性环氧树脂对刚性体系进行共混改性,可以提高柔性、粘接强度和抗热氧稳定性并显著降低热应力累积,使半导体封装胶粘剂拥有更宽的应用范围和使用寿命。采用应力测试等方法,结合强度数值,可以有效预测胶粘剂在热老化条件下的胶接应力失效方式。该研究方法有望应用于异质材料胶接界面失效的分析方面。