基于ANSYS的BGA焊点热疲劳影响仿真研究

郭鸿江; 兰倩

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基于ANSYS的BGA焊点热疲劳影响仿真研究

研究与探讨 | 更新时间：2026-07-20

- 基于ANSYS的BGA焊点热疲劳影响仿真研究
- ANSYS-based simulation study on the effect of thermal fatigue on BGA solder joints
- 传感器与微系统 2026年45卷第7期页码：38-41
- 作者机构：
  
  中北大学仪器与电子学院,山西,太原,030051
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号： TP391;TG405
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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郭鸿江, 兰倩. 基于ANSYS的BGA焊点热疲劳影响仿真研究[J]. 传感器与微系统, 2026,45(7):38-41.

GUO Hongjiang, LAN Qian. ANSYS-based simulation study on the effect of thermal fatigue on BGA solder joints[J]. 2026, 45(7): 38-41.
郭鸿江, 兰倩. 基于ANSYS的BGA焊点热疲劳影响仿真研究[J]. 传感器与微系统, 2026,45(7):38-41. DOI：

GUO Hongjiang, LAN Qian. ANSYS-based simulation study on the effect of thermal fatigue on BGA solder joints[J]. 2026, 45(7): 38-41. DOI：

摘要

通过SolidWorks软件构建了球栅阵列（BGA）封装的三维有限元分析模型，采用Anand本构模型描述了焊料SAC305的本构关系，利用ANSYS仿真软件模拟了芯片功率循环下焊点的温度、应力和应变分布。结果显示，BGA焊点的热疲劳脆弱区位于模型的边角处，且粘塑性应变随循环时间的延长而增大，导致焊点的粘塑性应变累积，进而导致热疲劳失效。

Abstract

A three-dimensional finite element analysis model of ball grid array (BGA) package is constructed by SolidWorks software.The Anand constitutive model is used to describe the constitutive relationship of solder SAC305.ANSYS simulation software is used to simulate the temperature

stress

and strain distributions of solder joints under the power cycle of the chip.The results show that the thermal fatigue vulnerable area of BGA solder joints is located at the edges and corners of the model.The viscoplastic strain increases with the prolongation of cycling time

resulting in the accumulation of viscoplastic strain in the solder joints

and eventually leading to thermal fatigue failure.

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