在半导体微电子封装中,BGA产品的锡球焊接点的断裂是最容易发生失效的情况。无铅锡球的焊接点要比含有铅的锡球接点来的硬且脆,前者容易存电子元件的动态状态下因为冲击能量的因素而断裂,从而造成电子元件的失效,这对于半导体封装行业是一个很大的挑战,为此如何提升无铅焊接点在动态负荷下的可靠度已经成为相当热门的研究方向。本论文主要是根据JEDEC Standard JESD22-B111中的“Board Level DropTest Method of Components for Handheld Electronic Products”以及JESD22-B110中的“Subassembly Mechanical Shock”,利用掉落试验机在1500G的冲击环境之下对SnAgCu、SnCu以及SnAg合金进行可靠度测试,并和63Sn37Pb合金锡球进行比较,之后借助电子显微镜和红染料试验来观察裂缝分布情形进行失效分析。最后用韦伯分析方法对试验结果作进一步的平均失效时间MTTF预测,我们发现含有Sn、Cu、Ag成分的无铅锡球的寿命将要高于含铅锡球,也就是说在同为1500G的冲击环境下,以上成分的无铅锡球对于抵抗冲击的能力都比当前常用的含铅锡球强。经过对失效器件的观察和分析后发现锡球的裂缝产生的位置集中在介金属化合物IMC(Intermetallic Compound)上,同时也发现封装体中锡球焊接点的断裂位置主要集中在外围角落的地方,并由外向内分布。本文通过实验来认证最佳成分的锡球,从而起到封装过程中尽量使用的目的。