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目前,球栅阵列封装(BGA)技术正广泛应用于微电子封装领域,表面组装技术(SMT)也逐渐进入BGA封装时代。组装焊点的失效是BGA封装器件的失效的主要原因,而PBGA封装又是应用最为广泛的一种BGA封装,因此研究PBGA封装体的可靠性有着非常重要的意义。本文首先通过实验测得PBGA封装体的PCB板、基板和模塑EMC在随机振动、热循环以及随机振动和热循环复合条件下的电压值,然后通过相应的计算公式获得它的应变值,并对比分析不同载荷条件下的应变值。由分析可知:随机振动和热循环复合载荷条件下产生的应变值最大,其次是热循环条件下的应变值,随机振动情况下产生的应变值最小,而且基本上在一个狭小的范围内上下波动。此外,复合载荷条件下的应变值也并非随机振动和热循环载荷情况下两种应变值简单的相加。其次,利用有限元分析软件ANSYS建立PBGA封装体八分之一结构模型,然后给PBGA封装体的各个组成部分赋予材料参数,经网格划分后获得PBGA封装体的八分之一有限元模型。然后为其它施加0℃～100℃的热循环载荷,分析封装体各组成部分的等效应变分布情况,并针对焊点最大塑性等效应变作分析,找出封装体中最容易受破坏的部分,在此基础上,利用Coffin-Manson经验修正公式计算焊点的热疲劳寿命。由模拟结果可知:封装整体变形位移最大在PCB板上,而最大的等效应力和等效塑性应变发生在1/8模型对角线方向上的第二个焊点上,恰好为与芯片边缘的底部,而且处在焊点与基板的交界地带,因此这个部位也就是焊点最容易产生失效的部位。当前,无铅焊点已成为微电子封装领域的主流,本文的第三部分将PBGA封装体的焊点设为无铅焊点,并通过田口方法对PBGA封装体进行结构优化分析。设置焊点直径、PCB板大小、PCB板厚度、基板大小、基板厚度、芯片厚度、模塑厚度等八个控制因子,配置于田口直角表中进行实验,然后计算各个控制因子对塑性等效应变的影响,以期待获得最佳的控制因子组合,达到对PBGA封装体进行优化的目的。