目前,随着半导体技术的发展,集成电路(IC)封装越来越向小型化发展,这也使得塑封残余应力问题越来越显著,对器件的可靠性的影响越来越大。残余应力的存在会引起塑封体分层、金线脱焊,甚至塑封体开裂等缺陷。目前对塑封残余应力的研究,大多是在封装结构设计和材料性能上进行优化方面,虽然获得了一些成果,但还需进一步进行研究。塑封工艺作为封装中的关键因素,对塑封产品质量具有重要影响,对它的研究具有重要意义,可作为进一步优化残余应力的研究方向。本文中通过有限元分析(FEA)和实验研究,以及生产验证相结合的方法,研究塑封工艺参数对残余应力的影响规律,探究从塑封工艺方面降低残余应力的方法。本文在FEA分析和实验研究中,以SSOP-20L封装为研究模型。通过MOLDFLOW和ANSYS软件相结合的方法,利用正交试验FEA分析研究了模具温度、注塑压力、注塑时间和保压压力四个主要塑封工艺参数对塑封残余应力的影响规律。同时设置了两种塑封料进行试验,用以对比分析不同塑封料中工艺参数对残余应力的影响是否具有共性。在实验研究中采用了相似理论和光弹性理论相结合的新的实验分析方法,并将研究结果与FEA分析结果进行对比验证。同时,为了进一步验证结论和新实验方法的正确性,将研究结论应用于解决SOD-123F塑封体中由残余应力引起的分层的实际生产问题中,通过检验研究结果对分层问题的降低率,来间接的进一步评定结果的实用性。通过研究,本文提出了一种基于相似理论和光弹性方法研究塑封残余应力的方法,经过FEA分析和实验研究,以及生产验证可以发现:在不同环氧塑封料模塑过程中,工艺参数对塑封残余应力的影响具有一定的共性,即模具温度和保压压力是影响塑封残余应力的显著性因素,且模具温度越高,残余应力越大,保压压力越大,残余应力越小。因此,一种“低温、高保”的塑封工艺方案能一定程度上降低塑封残余应力,提高产品可靠性。注射压力和注射时间对塑封残余应力的影响较小,但在保证无短射等注塑缺陷,且有较高生产效率的条件下,可选取较低的注塑压力和适中的注塑时间,有利于降低残余应力,同时也可以减少注塑时料流对芯片等的冲击。通过生产验证也进一步证明了利用相似理论与光弹性法研究塑封体残余应力的新的实验方法的正确性与可行性。