多物理場聯(lián)合仿真：電-熱-應(yīng)力耦合對BGA焊點疲勞壽命預(yù)測

在5G通信、AI芯片等高密度電子系統(tǒng)中，球柵陣列封裝（BGA）焊點作為芯片與PCB之間的關(guān)鍵連接，其可靠性直接影響產(chǎn)品壽命。某5G基站因BGA焊點疲勞失效導(dǎo)致通信中斷率高達15%，維修成本增加30%。研究表明，電-熱-應(yīng)力多物理場耦合是焊點失效的核心誘因：電流通過焊點產(chǎn)生焦耳熱（Joule Heating），導(dǎo)致局部溫度升高至150℃以上，引發(fā)材料蠕變和電遷移；同時，PCB與封裝基板熱膨脹系數(shù)（CTE）失配（如PCB CTE=16ppm/°C vs. BT基板CTE=12ppm/°C）在熱循環(huán)中產(chǎn)生剪切應(yīng)力，加速裂紋擴展。本文通過多物理場聯(lián)合仿真，揭示電-熱-應(yīng)力耦合對焊點疲勞壽命的影響機制，并提出優(yōu)化方案。