由于电子科学技术的突飞猛进，电子产品的更新换代日益加速，不断向小型化、高密度化、高智能化发展。产品外形尺寸与元器件尺寸不断变小，然而元器件数量却呈现几何倍数增长，因此设计方向从电路板平面空间向立体空间转移。堆叠封装Package-On-Package(POP)的出现恰恰满足了这种要求。POP封装将逻辑和存储器件集成在同一封装体内。通过焊球实现上下封装连接，节约了PCB上的空间和元器件之间的运算时间。本文针对POP堆叠芯片进行了实验和模拟的研究，主要工作如下:　　 理论研究了POP堆叠封装结构以及POP封装装配和堆叠工艺过程。选用Amkor公司的POP堆叠芯片作为研究对象，通过电阻应变片实时测量POP堆叠芯片的塑封表面和PCB板在0℃～100℃热循环条件下的应变情况;利用POP底部焊点矩阵构建菊花链电阻回路，测量各焊点回路经过多个热循环周期后的电阻变化情况，推断焊点的寿命周期;利用有限元软件ANSYS建立POP堆叠芯片的四分之一模型，加载与实验相同的热循环曲线，分析POP封装在热循环过程中的应力应变，并通过累积蠕变寿命预测模型对POP封装的寿命进行了预测，将模拟的结果和实验数据进行对比分析;验证实验和模拟的正确性，比较实验和模拟分别得到的预测寿命，分析两者之间的差异。　　 实验研究的结果表明POP堆叠封装塑封表面和PCB板在热循环条件下总体的变化趋势有一定的区别。保温过程中应变变化不大，升降温过程中应变变化非常的大;模拟结果表明由于POP内部各材料之间的热膨胀系数不同，结构产生了应力集中的现象。整个封装体变形位移最大发生在PCB板上，位移呈现环状分布，距离芯片越远，位移越大。热循环过程中主要的应力都集中在POP封装的芯片和焊点矩阵上。底部焊点的最大应力应变发生在最外侧的焊球上，模拟的POP封装体表面的应变分布结果和实验数据对比，结果上基本一致。但是实验数据曲线有一定的延时性，这是由于实验中的温度延迟造成的，利用蠕变累积寿命预测模型对封装整体的寿命进行分析计算，与菊花链测试的结果相比较，两者较为接近。　　 综上所述，本文主要通过应变片测量POP芯片表面在热循环过程中的应变，并与有限元模拟结果相验证，证明模型的正确性，寻求利用模拟代替实验测试进行可靠性测试。分析结果可以为POP的可靠性研究提供一定的参考价值，同时对各种封装测试有一定的指导意义。