电子封装是电子产品的核心部件。移动电子产品和机载、车载电子设备不慎跌落或在高加速度环境下工作时,电子封装中起到机械连接与电连续作用的焊锡接点会受到冲击载荷作用,产生较高的应变率。因此,研究无铅焊料高应变率下的动态力学行性能对于电子封装可靠性研究具有重要意义。为得到焊锡接点高应变率下的本构模型,本文利用分离式霍普金森拉压杆技术分别对63Sn37Pb、96.5Sn3.5Ag以及96.5Sn3.0Ag0.5Cu三种材料的拉伸和压缩动态力学性能进行了测量,得到了不同应变率下的应力应变曲线。结果表明三种材料均具有明显的应变率效应,随着应变率的提高,材料的屈服应力和流动应力均有显著提高。比较而言,96.5Sn3.5Ag的率相关效应最明显;Cu元素有助于提高无铅焊料的强度,使得96.5Sn3.0Ag0.5Cu具有更高的屈服应力和抗拉强度;随着应变率的提高,塑性功转化为热量所导致的温度升高使材料发生明显的热软化现象;抗拉强度随着应变率的升高而提高,失效点应变却减小,高应变率使材料趋于发生脆性破坏。根据实验数据,确定了2种无铅焊料的Johnson-Cook模型参数,并将其嵌入到ABAQUS软件对实验过程进行数值模拟,将模拟结果与实验结果对比,验证了给出的Johnson-Cook模型参数的合理性。该模型能较好描述2种材料高应变率时的力学行为。采用提出的JC模型,模拟了2种材料在动态拉伸时的温升现象,并研究了温升对材料应力-应变行为的影响。本文的研究成果为跌落/冲击过程中焊球数值模拟提供了必要的基础。