3D封装被认为是未来封装技术的主流发展方向，硅通孔(Through Silicon Via,简称为TSV)技术在实现3D集成中，能实现最短、最丰富的z方向互连，是业界公认的新一代最有希望的封装技术，硅通孔转接板封装是目前最有可能进入量产的3D封装。由于封装内材料的热膨胀系数不匹配而造成的可靠性问题是硅通孔转接板封装量产的决定性因素，采用有限元软件对封装结构进行可靠性分析时，由于硅通孔转接板封装中存在大量的微凸点、TSV和微焊点，最小尺寸与最大尺寸相差3个数量级，这种结构多尺度给有限元分析模型的建立带来困难。本文以存在结构多尺度问题的三层结构（微凸点/下填料层、TSV转接板层、微焊点/下填料层）为研究对象，推导了三种均匀化方法，建立三个均匀化模型，分别为：微凸点/下填料层均匀化模型、TSV转接板层均匀化模型、微焊点/下填料层均匀化模型。针对每一层结构的均匀化，分别建立的四个模型：该层结构的全模型；采用均匀化方法的模型；该层结构中体积分数较大的材料（下填料、硅）的填充层模型；该层结构中体积分数较少的材料（焊料、铜）的填充层模型。以焊锡接点热疲劳寿命的有限元计算为目标，将后三个模型的BGA焊球寿命值与全模型的BAG焊球寿命值对比，验证三种均匀化模型的可行性。在对比分析了几种均匀化方案的基础上，建议在计算三维硅通孔转接板板级封装焊锡接点的热疲劳寿命时，微凸点/下填料层以及微焊点/下填料层可采用各自的下填料替代建模，TSV转接板层采用硅板代替建模。采用上述三种均匀化方法可以系统的解决3D转接板封装中存在的结构多尺度问题。