陶瓷球栅封装阵列CBGA焊点的热循环失效(3)
2.2焊点材料
除了上下基板材料热膨胀系数不匹配的问题，焊点材料的不同对于焊球在热循环中的失效情况也有很大影响。焊点球体主要为以Sn为主的合金材料。如Sn Pb合金、Sn Ag合金等。
早期使用的焊球材料为Sn Pb合金，这主要是由于在锡铅作为主流BGA封装焊接材料的时代，国内外焊料组成成分有统一的规格，即Sn63，基于这种焊料的焊接机理、工艺参数是统一的，焊球接触部位IMC也很单调。此外，锡铅焊料弹塑性质良好，在恶劣的工作条件下更能凸显出这种材料的优点。
而无铅焊料种类繁多，不同种类的焊接材料，由于成分的差异，造成熔点不同，热膨胀系数的不同，所受热应力及表面张力不同，焊料热膨胀系数存在差异。由于焊料与界面、焊点的应力差异，这些都会影响焊点耐受性，即便是锡银合金类无铅焊料，由于含Ag量不同，产生的IMC界面形态不同，含Ag量越高，IMC界面AgSn3含量越高，因此其抗热循环、应力的能力弱，焊点容易产生裂纹。早期由于热循环温差小(<l00℃)，SNAG305抗热循环的能力并不弱，甚至优于锡银合金焊料。当循环温差增至165℃时，SNAG305抗热循环能力就明显不如Sn-Pb焊料。
2.3疲劳分析简述
疲劳是指结构在低于静态极限强度载荷的重复载荷作用下，出现断裂破坏现象。
导致疲劳破坏的主要因素如下：
（1）载荷的循环次数；
（2）每一个循环的应力值
（3）每一个循环的平均应力
（4）存在局部应力集中现象
真正的疲劳计算要考虑所有这些因素，因为在预测其生命周期时，它计算某个部件的“消耗”是如何形成的。