表面贴装技术作为新一代封装技术，有成本低、集成度高、电子组件重量轻、易于自动化等优点，是现代电子工业的主要封装形式，然而它也存在连接元器件和电路板的焊点易失效的问题。造成焊点失效的起因主要有热/功率循环；PCB弯曲、振动；冲击和跌落三种。由于热疲劳失效是焊点失效的主要因素，所以关于焊点可靠性的很多研究都集中在热失效上。但是在复杂的动力学环境中，焊点失效的主要因素是振动冲击，振动冲击环境因素对电子封装可靠性的影响已逐渐引起了半导体集成电路行业的重视，但到目前为止，瞬态冲击和随机振动对焊点可靠性的研究都不够系统和深入，所投入的研究力度远不如对热循环造成焊点失效的研究，因此对SMT焊点进行这方面的研究是很有必要的。 本文采用试验和有限元模拟相结合的方法，主要研究安装在机柜或机箱中电路板上的BGA焊点在地震和冲击载荷下的应力分布。 首先，采用锤击法测定带芯片、电子元器件及BGA焊点的电路板系统自由－自由状态下的模态频率，以电路板系统的固有特性－模态频率作为检验电路板系统有限元模型的依据；利用锤击法和激光全息技术相结合测试电路板安装在机箱中的模态，作为机柜－电路板系统或机箱－电路板系统有限元模型中确定电路板与机箱连接条件的依据。通过试验发现，电路板安装在机箱中，槽的位置不同对电路板模态的影响不大。 接着，根据NEBS标准（网络设备构建系统要求）计算机柜－电路板系统在地震载荷作用下焊点的应力响应，得到了机柜的频率和电路板系统的特性，探讨了电路板在机柜中的安装方向对焊点应力响应的影响。发现机柜基频越低，机柜在地震载荷下的响应越大，但是只要设计时保证电路板平面垂直于机柜刚度最小方向，就可以避免焊点应力过大，此时对焊点应力响应起主导作用的是电路板的频率，所以为了减小焊点应力，应该尽可能提高安装在机柜或机箱中电路板系统的基频。 最后，根据IEC68-2-27要求，通过有限元模拟考察BGA焊点的抗冲击能力。为了建立室外机箱－电路板系统的有限元模型，先对室外机箱进行模态试验，测得其几阶模态频率，以此检验室外机箱的有限元模型，再利用前面模态试验获得的电路板安装在机箱中的模态频率，确定电路板与机箱的连接条件，将电路板系统的有限元模型和机箱的有限元模型耦合。对室外机箱－电路板系统施加冲击基础激励，得到焊点的应力响应。有限元模拟结果表明，芯片下同一列焊点应力响应变化的梯度较大，近芯片角端焊点的应力响应最大，单个焊点的顶部和底部应力响应较大，焊点靠近电路板处的底部应力响应最大。因此，安装在室外机箱中电路板上芯片下的BGA焊点在冲击载荷下角端焊点最易失效，失效裂纹一般首先发生在靠近电路板处的焊点底部。