相对于含铅电子器件来说，无铅电子器件无论在物理力学性能还是在可靠性方面都存在一定的差异，需要进行深入的研究。随着SMT技术的飞速发展，使得手机、相机、MP3、笔记本电脑等产品日趋掌上化、小型化，这类电子产品与传统电子产品相比，其寿命周期短，更新换代速度快，因此，由于温度循环导致的失效已不再是主要的失效原因，它们在运输、存储、使用过程中更容易受到意外的振动、碰撞而引起电子器件失效。因此，有必要对电子器件在机械冲击（振动、跌落等）条件下的可靠性进行研究。本文以目前比较主流的三种Sn-Ag-Cu系无铅钎料Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-1.0Ag-0.5Cu和Sn-0.3Ag-0.7Cu焊接的BGA器件为研究对象，结合ABAQUS数值模拟分析板级封装器件在振动和跌落情况下的受力情况，并与实际的振动和跌落试验做对比，比较不同焊料的焊点在振动和跌落条件下的寿命，观察其失效模式，分析失效机理以及银含量对焊点寿命的影响。研究结果表明：在随机振动和跌落条件下，随着Ag含量的降低，焊点的寿命逐渐提高，三种材料的无铅焊点寿命：SAC305<SAC105<SAC0307；BGA焊点在芯片中的位置对其失效寿命有很大影响，失效焊点的位置一般在BGA芯片最外围，沿靠近PCB侧的IMC处开裂，这也与数值模拟的结果相一致；IMC厚度：SAC305>SAC105>SAC0307，银含量越低的钎料，焊接后形成的金属间化合物越薄，且形态异于高银含量的焊点；在低银钎料的IMC前端有许多细小的Ag3Sn粒子，Ag3Sn粒子的形成有利于降低（Cu，Ni）6Sn5IMC颗粒的表面能，抑制界面IMC的生长。