残余应力对混合组装BGA热循环可靠性影响

研究混装球栅阵列（Ballgridarray，BGA）回流焊后产生的残余应力对热循环寿命产生影响。根据Sn63Pb37／Sn3．OAg0．5Cu均匀混装BGA封装实体，建立有铅和混装BGA封装体ANSYS有限元模型。通过加载不同峰值温度（220～265℃）和不同降温速度（1～6℃／s）的回流温度曲线后，得到BGA封装体焊点残余应力、应变。随后选取峰值温度243℃、降温速度3℃／s条件下的回流焊后BGA封装体模型施加热循环载荷，根据修正Coffin-Manson方程预测焊点寿命。研究结果表明：回流焊中降温速度对焊后应力占主导因素，应力降温速度的增加逐渐由27．9MPa增加到32．5MPa，而峰值温度对焊后应变影响明显；热循环分析中BGA焊球左上角区域始终处于高应力应变状态，均匀混装BGA寿命稍低于SnPb焊点BGA：回流焊工艺后进行热循环加载结果表明残余应力对Sn63Pb37／Sn3．0Ag0．5C均匀混装BGA寿命影响不大。