焊点可靠性 — CAE术语解释

关键是热膨胀系数（CTE）的差异。IC封装（硅：约3ppm/℃）和PCB基板（FR-4：约17ppm/℃）的CTE完全不同。温度变化时，两者的伸长量不同，焊点部位会受到集中的剪切应变。特别是BGA的外周角落球最危险。

典型的是Coffin-Manson型寿命预测公式，通过焊点积累的非弹性应变（蠕变+塑性）来求解断裂循环数。使用Darveau模型或Anand蠕变本构关系进行FEM分析，计算温度循环中的应变历史，再从中估算寿命，这是实务中的标准方法。

这是车载级别的要求。发动机舱内夏季可达125℃以上，北方冬季可达-40℃。这个温度范围内需要耐受数千次循环。分析时，先用热传导方程求解基板整体的温度分布，再进行结构分析计算应变——热结构耦合是基本做法。

温度场计算用到的热传导方程是这样的。

变化很大。Sn-Ag-Cu系（如SAC305）比铅焊料硬，蠕变特性也不同，本构关系的参数完全不一样。尤其是高温保持期间的蠕变行为很关键，Anand模型的参数选择不对会导致寿命预测偏差2～3倍。

蠕变和热疲劳都要理解。这3个概念是配套的，记住就好。

对。实务中还要考虑焊料微观组织变化（粗化）会改变特性，把试验和分析相关性做好很重要。