封装技术在微电子产业中是极为重要的一环，直接影响了产品的性能和价格。为了适应集成电路的高性能、低功耗、和较小封装体积的需求，微电子封装在保证可靠性的前提下，也逐渐向高密度发展。多芯片组件(Multi Chip Module，MCM)技术是微电子封装中的一种重要类型，其在近些年得到了迅猛的发展。目前普遍采用的2D-MCM组装效率已经接近极限，为了进一步提高组装密度，3D技术应运而生。　　 本论文关注于一种芯片三维堆叠结构中金属焊接突块的可靠性问题。首先运用ANSYS有限元分析软件建立了包括芯片、金属突块和基板三个部分的四层芯片堆叠结构的模型。金属突块选用Sn3.5Ag0.75Cu焊料，基于其复杂的力学性质，故采用Anand统一粘塑性本构模型来描述其特性。　　 设定-55～+125℃的温度循环条件，对模型进行仿真，得到了四层芯片堆叠结构在5次温度循环后的von Mises应力应变图，并找到了整个结构中应力应变的最大点，分析了该点的出现原因。同时进一步建立了单层芯片模型，并进行相同条件下的仿真，得到其von Mises应力应变图，并与四层芯片堆叠结构的结果进行了对比。　　 通过研究，本文得到如下结论：1.讨论了结构在温度循环过程中，金属突块所受应力应变的分布和变化情况，并指出了最容易发生可靠性问题的危险点出现的位置。2.提取危险点的应力和应变的时间曲线，分析了在温度循环周期内应力和应变的变化过程。3.通过建立对照组的单芯片封装模型，分析叠层芯片数对金属突块的可靠性的影响，并提出改进该叠层芯片封装结构可靠性的方案。