焊锡接点是电路板和电子封装之间传递电信号的媒介,同时还起到机械连接和支撑的作用,其破坏将直接导致电子产品失效。近年来,随着移动电子设备,如手机、笔记本电脑等的广泛使用,研究焊锡接点在跌落冲击过程中的受力和破坏成为移动电子设备可靠性研究的重要课题。对于焊锡接点跌落冲击可靠性的研究目前面临这样几个问题,一方面应变率效应对焊锡材料,特别是无铅焊锡材料的力学性能有显著影响,在分析焊锡接点在跌落冲击载荷下的力学行为时,必须考虑其应变率效应。同时,焊锡接点的失效更多的与其拉伸力学性能有关,但相关研究工作却鲜见报道。另一方面,目前由于缺少能够描述焊锡接点在高应变率下力学行为的材料模型,线弹性或率无关的弹塑性模型被用作跌落冲击模拟过程中焊锡接点的材料模型。由于这些材料模型完全忽略了应变率效应,会导致不准确的焊锡接点应力应变结果。因此,建立考虑高应变率效应的焊锡材料的本构模型十分必要。本文采用分离式霍普金森拉压杆技术(SHPB/SHTB)分别对Sn37Pb、Sn3.5Ag以及Sn3.0Ag0.5Cu 3种材料的拉伸和压缩动态力学性能进行了测量,得到了不同应变率下的应力应变曲线,讨论其应变率效应。在跌落冲击载荷下,焊锡接点的失效更多与其拉伸力学性能有关,因此本文重点对它们的抗拉强度、韧性等力学性能进行了讨论。根据得到的Sn37Pb, Sn3.5Ag和Sn3.0Ag0.5Cu焊料的动静态实验数据,建立3种焊锡材料的率无关三线性弹塑性模型和率相关Johnson-Cook模型,并对给出的模型进行了验证。建立了板级封装跌落冲击问题的电路板(PCB)、焊锡接点和器件结构的力学模型,研究焊锡接点阵列受力的特点,并讨论器件以及PCB板挠曲线对焊锡接点剥离应力的影响。提出了一个简化计算方法,并对该方法的合理性进行了初步讨论。将得到的材料本构模型应用于板级封装跌落冲击模拟,得到焊锡接点的应变率、考虑应变率效应的剥离应力和等效塑性应变,并与不考虑应变率效应的结果进行了比较。采用粘性区模型(CZM)模拟了焊锡接点在跌落冲击中的损伤破坏过程。本文的研究成果为跌落冲击过程中焊锡接点数值模拟提供了必要的基础。有助于电子封装工程师了解PCB板的变形情况和电子器件在跌落冲击条件下焊锡接点破坏的机理,为产品的可靠性设计提供依据。