塑封微摄像头内湿热应力及失效分析

摘要

按照JEDEC标准对一种含空腔的塑封微摄像头器件进行了吸湿试验和回流焊。分析了器件的失效模式,采用有限元法进行湿扩散、热传导和湿热应力模拟。模拟结果显示,器件空腔内压力达到饱和蒸气压且与湿热应力共同作用时,器件内部应力明显增大,空腔四周界面高应力区域位置与器件实际失效位置一致。器件吸湿对有空腔的塑封微摄像头器件在回流焊过程中的失效有显著的影响,器件空腔内的水蒸发产生的压力增加了界面出现分层的可能性。以塑封微摄像头器件中吸湿材料的饱和状态为控制关键因素,在器件空腔内表面湿气达到饱和状态下,结合理想气体公式设计空腔体积,避免过小空腔体积导致的高蒸气压力,有利于提高塑封微摄像头器件在湿热环境中的可靠性。