随着汽车电子智能化和互联化的发展,以及人们对于汽车主动安全要求的提高,汽车电子产品的可靠性质量性能成为汽车企业之间竞争的重要方面。目前存在的汽车电子产品锡球开裂的失效现象成为困扰电子行业的一个重点不良项目,急需对此问题进行研究和分析,找出改善锡球焊点开裂可靠性问题的方案。本文首先从影响电路板组件可靠性失效的原因展开分析,基于常见的电子可靠性失效模式,从人员、机器、物料、方法和环境方面对产品的影响因子进行调查,采用鱼骨图分析方法,对造成电路板组件锡球开裂的所有可能性原因进行逐一分析,找出了电路板组件回流焊焊接流程的热应力和随机振动是造成锡球焊点开裂的可能性原因,进而进一步研究热应力和随机振动对电路板组件可靠性的影响。其次,对电路板的热应力和形变进行了分析。基于Ansys软件对电路板组件进行应力和应变的仿真建模,分析目前回流炉加热条件下电路板组件的温度曲线,计算出了电路板组件的最大形变量、应力分布以及最大应力点。通过温度曲线发现了影响本产品电路板可靠性的两个瑕疵:（1）回流焊温度过快爬升;（2）回流焊最高温度超过了焊接最高温度值。不合理的温度曲线引起了电路板组件过大的变形,最终导致芯片焊点受到的应力过大。对回流焊焊接条件进行优化,重新应用Ansys仿真分析了回流焊焊接过程,对比了加热参数优化后的温度曲线,确认温度曲线得到了优化,将最高温度降低到了 250.91℃,低于焊接最高温度252℃的标准;形变量从0.352mm降低到了0.148mm,整板最大应力从281.47Mpa显著地降低到了 185.95MPa。因此,对电路板组件的热应力改善达到目标要求。再次,分析了随机振动对电路板组件可靠性的影响。在开展动力学计算和模态计算基础上,进行了基于Ansys的有限元建模进行了模态仿真,从而求出了 4点固支情况下的前6阶固有频率。接着对电路板组件进行了随机振动仿真,求出了电路板组件的应力分布云图和芯片锡球的最大应力,然后把电路板组件的固定方式从4点固支优化为6点固支,接着对优化后的电路板组件进行基于Ansys的有限元仿真分析。在仿真结果显示优化后芯片锡球的最大应力从30.454MPa降低到了 6.051MPa,芯片应力的分布也变得更改为均匀。芯片锡球焊点的应力均匀性得到了更好的提升,最大应力17.132MPa降低到2.146MPa,满足通过了改善固定方式降低了随机振动对电路板组件可靠性损害的要求。最后应用优化后的回流焊加热参数进行回流焊加热实验,得到电路板组件产品实际加热温度曲线图,与仿真的模拟曲线相比,误差在1.98℃,与改善前相比,最该温度降低到248.93℃,达到了预订目标。然后在振动试验台对产品进行了随机振动试验,输入功率密度谱参数,在实验完成后对芯片进行切片确认每个锡球焊点的焊接状况,未发现有焊接可靠性问题。基于本文的分析,研究了热应力和振动对电路板组件的可靠性影响,并从回流焊加热参数和固定方式进行优化,实现了提升焊点可靠性的目的。对于在汽车电子产品上常见的不良现象如BGA焊点开裂和电路板组件翘曲严重等不良模式,本论文的分析方法和结论对其问题的解决具有参考性,为汽车行业电路板组件的焊接可靠性提升具有借鉴意义。