● 摘要
随着电子封装技术的不断发展，应用电子产品的领域日益广阔，电子产品使用过程中所遭受的环境条件愈加复杂、恶劣，而现有温度循环条件下焊点的寿命预测模型不能考虑加载条件变化时载荷顺序的影响，应用Miner理论进行线性累积结果会有较大误差，相应的研究工作又十分有限，没有便于应用的成熟方法，因此需要研究不同温度循环载荷顺序施加下对焊点的疲劳寿命的影响，提出相应的寿命预测模型。
本文以球栅阵列封装(BGA)器件焊点为研究对象，研究其在不同温度循环载荷顺序施加下的热疲劳寿命预测方法，提出了考虑温循载荷加载顺序影响的改进疲劳寿命预测模型，并以此为基础对传统焊点热疲劳寿命预测流程进行了分析改进，为工程应用中更为准确地预测焊点热疲劳寿命提供了指导。
本文首先调研分析了焊点的热疲劳失效机理、疲劳寿命预测模型及累积损伤理论，在此基础上针对其不足，通过合理假设构建了考虑温循载荷顺序加载影响的改进疲劳寿命预测模型。此后，为设计相应的验证试验，并为数据处理提供更好的方法手段，应用ANSYS有限元分析软件对温度循环条件下焊点的力学响应进行了研究分析，分析了影响仿真结果准确性的因素，并对单个焊点阻值进行了仿真计算，通过假定裂纹形状绘制了裂纹长度与阻值对应关系曲线。在以上工作的基础上，分别利用文献数据及试验数据，通过改进模型结果与Miner理论结果对比分析，初步验证了改进模型的合理性、适用性。最后，在研究分析传统焊点热疲劳寿命预测流程的基础上，结合改进模型提出了改进的焊点疲劳寿命预测流程。