PoP(Package on Package)作为一种新型的三维封装形式,由于其在装配前可以对各个器件单独测试,保证了更高的良品率,大大降低了总的堆叠装配成本,在手机、数码相机等电子产品中得到了广泛的应用。但PoP封装的结构相对比较复杂,其散热问题、封装材料间热膨胀系数不匹配造成的热失配问题及在跌落冲击载荷下的可靠性问题制约着PoP封装的进一步发展。因此,对PoP封装器件的可靠性研究具有非常重要的意义。针对PoP(Package on Package)封装跌落的可靠性问题,本文采用有限元方法模拟了在跌落冲击载荷下,PoP组件的动态响应,分析了焊点的失效机理。PCB的反复弯曲变形是导致焊料互连失效的根本原因,无铅焊料的最大拉应力大于含铅焊料,对无铅焊料角焊点处拉应力随含Sn量的增加而减小。采用ABAQUS建立了1/4 PoP的三维有限元模型,依据JESD22-A104C标准加载温度为180℃(-55℃-125℃)三个循环周期的温度载荷,分析PoP的热可靠性,根据Styed累积等效蠕变应变模型预测焊球的疲劳寿命。PoP顶部模块距离对称中心最远端的焊球承受的等效应力值最大。顶部封装模块焊点的累积蠕变大于底部封装模块焊点。增加芯片厚度,焊点的最大等效应力和热疲劳寿命增加。增加基板的厚度可以使封装体中的热应力减小,但焊点的疲劳寿命会相应的减小。Al N、SiC、Be O、Al2O3四种基板材料中,以BeO为基板的封装模块焊点疲劳寿命最好。随着塑封料热膨胀系数的增大,焊点的最大应力减小,疲劳寿命增大。