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长期以来,锡铅钎料在电子行业中作为连接材料一直占据主导地位。然而,人们在对铅的长期使用中发现,铅会对人类的健康造成严重的威胁。出于对保护环境和人类自身健康的考虑,电子产业已全面禁止使用含铅钎料,并且在近两年内必须实现电子封装与组装的无铅化生产。无铅钎料替代Sn-Pb钎料后,在电子元器件的表面组装工艺、焊点可靠性等方面产生许多问题,出现各种缺陷的概率都会增加,焊点剥离现象便是易产生的缺陷之一。而且,随着电子封装与组装技术的迅猛发展,使得焊点尺寸越来越小,很难用试验方法对焊点进行研究,而有限元模拟恰好为研究微小焊点提供了有利手段。本课题就是利用ANSYS有限元软件对无铅Sn-Ag-Cu焊点的剥离应力进行模拟和分析。首先建立了BGA焊点的三维有限元模型,鉴于无铅钎料力学性能的温度依赖性,对焊点在-50℃~150℃范围内九个不同温度值下的剥离应力分别进行了模拟和分析。研究结果表明,随剥离应力的增大,焊点的最大等效应力逐渐增加,最大等效应力出现在焊点与焊盘界面的最边缘处。在室温25℃时,随剥离应力从33.6MPa增大到336MPa的过程中,焊点所受的最大等效应力由7.59MP增加到52.2MPa。在同样的剥离应力下,随温度的升高,焊点的最大等效应力逐渐减小。剥离应力为336MPa时,25℃对应的最大等效应力为52.2MPa,而150℃对应的最大等效应力仅为25.0MPa。根据Sn-Ag-Cu钎料的抗拉强度值估计出焊点的临界剥离应力,结果表明,随温度升高,临界剥离应力值逐渐减小。当温度为室温25℃时,临界剥离应力约为273MPa,而当温度为150℃时,临界剥离应力减小到108MPa。根据各温度对应的临界剥离应力值通过拟合发现,在-50℃~150℃的温度范围内,临界剥离应力随温度的变化趋势符合指数递减规律。