伴随着电子工业的发展,电子封装作为一门独立的新型高技术行业迅速成长起来。表面贴装技术(Surface Mount Technology,简称; SMT)作为电子封装的一项技术突破,被誉为“电子封装技术革命”,它具有诸多优越性。但也存在着致命的弱点--焊点寿命有限、可靠性较差。尤其是低周热疲劳作为其主要失效因素得到广泛的关注。然而由于焊点尺寸细小,现有的实验手段无法在热疲劳试验的同时实时监测焊点的内部应力应变。于是,利用有限元模型的方法进行分析,成为当前最可行的方法。不同材料的选择会对最终焊点的应力集中、应力应变分布变化以及焊点的寿命产生直接的影响,然而目前国内外对该方向还没有研究。本文针对这一空白开展课题,研究了不同材料选择下BGA(Ball Grid Array)焊点阵列的可靠性。研究通过ANSYS软件,采用统一粘塑性Anand本构方程,首次建立了基于BGA焊点形态的三维焊点阵列可靠性分析有限元模型,进行了焊点力学性能分析,得出了交变热循环作用下,不同基板材料搭配组别Sn60Pb40钎料焊点在各个时刻的应力应变分布特点以及其随热循环温度改变的变化规律。进一步根据最危险焊点最薄弱环节应变数据,采用修正的Coffin-Manson方程预测了不同基板材料搭配下焊点阵列的疲劳寿命。塑料封装与FR4基板组合时焊点的寿命,是陶瓷封装与FR4基板组合寿命的7倍。若Si芯片贴装于FR4基板上,则其焊点寿命相当短。Si芯片贴装于陶瓷基板可以很好的取代它,既可以提高组装密度,焊点寿命也比前者提高了6倍。陶瓷封装对陶瓷基板搭配是其中可靠性最好的,它的焊点寿命最长。综上所述,组装上下基板材料的热匹配性越好,焊点的热循环寿命越高。最后采用同样的方法,对陶瓷封装与FR4基板组合下无铅钎料-Sn96.5Ag3.5焊点的热循环应力应变进行了仿真研究,并与同条件下的SnPb钎料-Sn60Pb40结果进行了对比,结果显示无铅钎料大大地提高了焊点的热可靠性,热疲劳寿命是同样情况下SnPb钎料寿命的4倍以上。所有这些研究为今后电子封装不同适用下的材料选择提供了借鉴,具有重要的实际指导意义。