有限元模拟软件 ANSYS 是现代产品设计中的高级 CAD 工具之一，能与多 数 CAD 软件实现数据共享和交换。CAD 软件可以与 ANSYS 软件结合使用。

创建 ANSYS 模型的方式主要有四种：

（1）在 ANSYS 环境中创建实体模型，然后划分有限元网格。

（2）在 ANSYS 环境中读取其他软件中创建好的实体模型，经过 ANSYS

软件修正后划分有限元网络。

（3）在 ANSYS 环境中不创建实体而直接创建节点和单元。

（4）在 ANSYS 环境中读取其他软件中创建的有限元模型的节点和单元数据，不读取实体模型。 在划分网格之前必须指定所分析对象的单元属性特征，本文采用第一种创建

模型的方式，即在 ANSYS 环境中直接建立实体模型，然后划分有限元网格。 有限单元的基本类型可以分为三类，这三类分别是：

（1）等参元:等参元是采用等参变换的单元。等参变换是有限单元法中最常 运用的方法,如变换单元几何形状、采用参数与场函数相同的结点以及变换相同 的插值函数等。

（2）协调元:有限元解在选取的单元既满足完备性又满足协调性时是收敛的, 这种单元称为协调元。协调元单调收敛，所得到的解的结果较为精确,但收敛慢。

（3）非协调元:在可以放松对协调性的要求的某些情况下,只要这种单元能通 过分片检验,有限元解仍然可以看作是精确解,这种单元称为非协调元。这种单元 在收敛速率上有比协调元相对较快。

从总体上说，有限元模拟分析包括了三个基本过程：前处理、求解以及后处 理。无论是简单的线性静态分析或者是复杂的非线性动态分析，ANSYS 软件都 可以根据要求进行有限元分析。虽然在不同的具体的工程领域，ANSYS 的分析 的方法以及步骤所略微的区别，但是通常 ANSYS 分析过程都可以被划分归类为 以下三个步骤：

（1）建立模型。

（2）加载求解。

（3）后处理。 其中建立模型的过程为先建立实体模型，对已经建立好的实体模型进行修

正，对修正过的模型的单元属性进行定义，再对定义好单元属性的实体模型进行 划分有限元网格；在加载求解过程中对已经完成建立模型整体步骤的模型施加载 荷，限定边界条件然后求解运算；在运算结束后查看分析结果，对结果进行分析 处理，最后评估结果总结得出结论是后处理过程。文献综述

从某种意义上来说后处理就是查看模拟后的分析和计算的结果，这是整个分 析过程中，最不容出错的一个环节。用户通过后处理这一过程对计算结果进行讨 论分析，可以确定器件结构的行为状态。ANSYS 系统通过通用后处理器 POST1 以及时间历程后处理器 POST26 这两种后处理工具向用户展示计算的结果。

由于 12 摄氏度是选取的 FR4 基板(印刷线路板)的转化温度。在分析模型时， 我们不会希望得到由于印刷线路板性能下降而引起的焊点实效模式，因此选取的 循环温度为-55℃至 125℃。

1。4。2 本文主要工作

陶瓷球栅阵列封装器件的结构优化设计，具有巨大的经济价值。在对大量陶 瓷球栅阵列封装相关文献进行科学分析的基础上，本文着重于研究从改变陶瓷球 栅阵列封装焊点尺寸和材料的变化，对其可靠性的影响。通过有限元分析软件， 系统的分析了三维形态下，经过三次温度循环后，忽略焊膏和焊盘等次要元素的 影响情况，对于不同尺寸的焊点，在相同基板材料、相同的焊点材料和相同的芯 片材料下的应力分布和蠕变曲线。以及不同的焊点材料，相同的基板材料、相同 的焊点尺寸和相同的芯片材料情况下的应力分布和蠕变曲线。基于以上的研究思 路，以达到优化陶瓷球栅阵列封装器件的结构的目的。