基于Anand模型的BGA封装热冲击循环分析及焊点疲劳寿命预测

BGA封装在电子元器件中的互连、信息传输等方面起着重要作用，研究封装元件的可靠性以及内部焊点在高温、高湿、高压等极限条件下的稳定性显得尤为重要。基于Anand模型分析了封装元件在热冲击下的塑性变形和应力分布，同时对不同空间位置焊点的最大应力与主要失效位置进行了对比，并运用Darveaux模型计算出焊点最危险单元的裂纹萌生、裂纹扩展速率和疲劳寿命。结果表明，在热冲击极限载荷下，封装元件的温度呈现对称分布，表面温度与内部温度差较大，约为15℃；最大变形为0.038 mm，最大变形位置为外侧镀膜处；最大应力为222.18 MPa，内部其余部分的应力值为20 MPa左右。对于内部焊点，最大应力为19.02 MPa (250 s)，应力最大位置在锡球下方边缘，预估其疲劳寿命为6.29天。