电子封装的无铅化使得无铅焊料与导电胶成为目前主要的微电子互连材料，相比于合金焊料，导电胶具有工艺温度低、印刷线条细及可连接性好等优点，关于其各种新型产品的研发及相关力学性能的研究已引起了业界的广泛关注。随着电子产品的微型化和多功能化，封装中微电子互连材料的尺寸越来越小（微米级），发展小尺度下具有高分辨率的力学测量方法从细观角度来表征固化导电胶的力学性能对于建立其相关力学性能数据库及工业生产设计有着重要的现实意义。本文采用微压入法系统研究了加载应变率、温度和湿度对各向同性固化导电胶力学性能的影响，并基于数值模拟分析了倒装芯片封装中导电胶的热不匹配应力，相关研究内容及结论如下：1、采用微压入应变率控制法（P P C）对三种银含量（50wt.%、60wt.%和70wt.%）固化导电胶进行不同应变率下（0.005s-1、0.010s-1、0.050s-1和0.100s-1）的测试。结果表明，固化导电胶的刚度、弹性模量、剪切模量及硬度均随加载应变率的增加而增大，表现出应变率效应；银颗粒限制了基体树脂分子链的变形和运动，一定程度上提高了其刚度和屈服强度；固化导电胶的力学性能强烈依赖于应变率。2、按照JEDEC国际标准老化条件（85℃/85%RH），采用微压入载荷控制法研究了湿热老化作用对固化导电胶力学性能的影响。由于湿热老化使基体树脂发生湿膨胀与分子降解，降低了固化导电胶的刚度、屈服强度和抗蠕变能力；通过基于广义开尔文模型（generalized Kelvin model）的半经验方法对其压入蠕变行为进行表征，随着老化时间的增加，瞬时弹性位移he占加载段总位移的比例、粘性系数相关常数0不断减小，同时蠕变柔量不断增大、松弛现象更明显；老化程度较高时，固化导电胶的应变率敏感指数m较大、蠕变抗力较低，整体上0m1，表现为不均匀的非牛顿流动性，较高银含量固化导电胶对湿热条件更为敏感。3、由热机械分析仪所得的较高银含量固化导电胶的玻璃化转变温度（Tg）滞后于较低银含量固化导电胶且其热膨胀系数较低。采用微压入测试高温模块（G-Series Hot Stage Frame Stiffness Cal）研究其高温力学性能的结果表明，温度的升高使固化导电胶的弹性模量、剪切模量及硬度分别由玻璃态时的3000~7000MPa、1000~2500MPa及100~300MPa降低到高弹态时的6~200MPa、2~70MPa及1~10MPa，降低了其刚度和屈服强度；相比于玻璃态，高弹态时瞬时弹性位移占加载段总位移的比例较大，但整体上不超过25%，压入过程以塑性变形为主，同时蠕变粘性系数相关常数较小、高温粘性流动能力较强，高弹态时的蠕变柔量较大，松弛现象更明显。升高温度和降低应变率在影响导电胶力学性能上的作用效果等同，存在时温等效性。4、基于高温压入测试结果及有限元分析软件ANSYS12.1分析了平面应变状态下不同银颗粒含量、不同胶层厚度（20μm、40μm和60μm）的导电胶用于倒装芯片封装时胶连界面的热不匹配应力，整体上各热不匹配应力分量（X-stress、Y-stress、Z-stress和XY-Shear stress）的最大值随温度的升高先增加、后快速下降、然后缓慢降低，呈现出“蝌蚪状”或“半蝌蚪状”；较薄的导电胶层可降低胶连界面的热剪切应力，提高固化导电胶的玻璃化转变温度并降低热膨胀系数可防止其高温服役时因热不匹配而发生屈服、提高其可靠性。