随着电子设备不断的向小型化、便携化发展,电子产品壳体的尺寸和厚度不断减小,使电子产品承受冲击的能力变弱。在板级互连系统中,焊点是最容易受到载荷影响而损坏的部位,焊点失效是电子产品及设备无法正常工作的主要原因。在电子产品运输和使用过程中,板级互连焊点不仅会受到跌落冲击载荷作用,还会受到热-力耦合(温度-跌落耦合)作用,这对板级互连系统的可靠性提出了更高的要求。因此,本文采用有限元模拟的方法对板级跌落测试标准及板级互连系统在热-力耦合作用下的可靠性进行研究。跌落测试是检验焊点可靠性的重要方法之一。本文对JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)在2003年发布的跌落测试标准Standard2003进行了试验,通过试验的应变监测结果验证了跌落冲击仿真模型。并使用ANSYS有限元软件对JEDEC在2003年和2016年发布的两种跌落测试标准Standard 2003和Standard 2016进行了对比分析,结果显示在焊点应力上Standard 2003和Standard 2016基本一致,在固有频率、振幅、应变幅度、应变速率及衰减速度上存在显著差异,Standard 2003产生更高的振幅和应变幅度,而Standard 2016产生更高的固有频率、应变速率和衰减速度。通过模拟结果可以发现,应力的大小不仅取决于应变,还与PCB板的应变速率有关,应变小,但是应变速率较高也会产生较大的应力。对板级互连系统中的焊点施加不同的功率密度载荷,使系统最高温度分别达到50℃、75℃、100℃之后进行跌落仿真。研究热载荷的添加对板级互连系统跌落冲击可靠性的影响。仿真结果表明,对焊点施加热载荷后,焊点位置温度较高,PCB板边缘位置温度较低,PCB板温度分布不均匀。与单一跌落冲击相比,热载荷的施加,降低了PCB板的一阶固有频率,降低了焊点应力。且随着系统温度的升高,PCB板的一阶固有频率、焊点应力在降低。单一跌落冲击场下B1位置的最大应变小于热-力耦合场下B1位置的最大应变,热-力耦合场下B1位置最大应变随着耦合温度的提高,应变也随之增大。通过建立的焊点寿命模型发现,随着系统温度升高,焊点寿命得到了提高,分析原因是由于热载荷的施加,使焊点温度升高,焊点的塑性性能得到改善,焊点承受跌落冲击的能力增强。