随着科技的飞速发展，微电子封装元器件的可靠性问题越来越受到业界的广泛关注。在当今这个信息时代，集成电路的集成度不断提高，封装形式也日趋多样化，这无疑对封装元器件的可靠性提出了更高的要求。微电子封装元器件的可靠性，为电子产品的稳定运行提供有力保障。基于 ANSYS 有限元平台，研究多器件组装 PCB 在温度冲击下不同元器件服役状态，对不同尺寸元器件焊点建模，经网格划分、加载温度载荷曲线，分析回流焊和温度冲击下残余应力、应变分布，用 Coffin - Masson 寿命公式预测 SAC3807 钎料在温度冲击下的疲劳寿命。

试验设备：环仪仪器 冷热冲击试验箱

试验准备：

模型构建：利用 ANSYS 软件，构建包含多器件（如 BGA、QFP 等）的 PCB 板三维模型，定义器件与 PCB 板的几何尺寸、材料属性。

工况设定：设置温度冲击工况，模拟的温度循环（例 -40℃ 到 150℃ 等不同温度区间的快速变化 ），模拟实际温度冲击环境。

边界条件：定义 PCB 板及器件的约束、载荷条件，考虑热 - 结构耦合，模拟温度变化引发的热应力、变形等响应 。

试验过程：

热 - 结构耦合模拟：通过 ANSYS 进行温度冲击下的热 - 结构耦合分析，计算 PCB 板及器件的温度场、热变形、热应力分布。分析不同温度冲击循环中，PCB 板（如翘曲变形 ）、焊点（如应力集中导致的失效风险 ）等的响应规律 。

关键部位监测：重点监测多器件组装 PCB 板的薄弱部位，如 BGA 焊点、QFP 引脚等，获取其在温度冲击过程中的应力、应变数据，评估热应力对这些部位寿命的影响。

结果分析与验证：对模拟结果（热应力分布、变形量、寿命预测等 ）进行分析，对比不同器件、不同温度冲击参数下的响应差异，验证模型与分析方法的合理性，为实际设备试验及产品设计优化提供依据 。

结论：

结果显示，PBGA 在温度冲击载荷下，边角最外侧焊点应力值最高，原因是高升降温速率下热应力集中；QFP 与 SOP 形式中，钎料与引脚连接处易裂纹萌生，引脚间距相同时，多引脚封装可靠性更高；多器件组装 PCB 板焊点在温度热冲击载荷下的疲劳寿命低于温度热循环载荷下的寿命。