半导体制造技术的不断发展使得芯片功能更加丰富，芯片所承载的信号传输量、芯片的引脚数不断增加。目前，电子技术的发展方向已经由一个组件的开发进入到整合多个组件的阶段，在该方向引导下，系统级封装(SIP)技术发展起来并逐步成为研究热点。SIP封装技术可将多个各类具有不同功能不同型号的有源或者无源器件以及成型的芯片组装成具有多功能的单个器件或形成单个有多种功能的系统，SIP具有良好的工艺兼容性，低成本，开发周期短等优点，未来市场广阔，是当前研究的热点。但是，系统级封装同样面临巨大的挑战，一些关键的基础性的问题亟待解决和改进，例如系统级封装的可靠性。系统级封装一般都工作在较高频率下，芯片种类和元件种类很多，系统封装集成密度高，特别是在三维堆叠技术的广泛应用下，功率密度大大增加，使得系统温度逐步升高。由于材料的属性极大程度受温度影响，随之带来热应力问题，当热应力超过材料的屈服强度(yield strength)时，电子器件会以断裂等方式失效从而导致封装结构被破坏。因此，对封装进行热应力耦合分析可以检测封装工艺的好坏以及结构的合理性，这对研究系统级封装可靠性有重大意义。本文研究了一种新型的圆片级系统级封装结构的可靠性，同时还对一大功率LDMOS器件封装中的互连以及键合线进行了电热力分析，解释了相关的实验现象，定量地计算了由于热膨胀所产生的位移。本文采用混合物理场仿真方法解决电、热、力之间的耦合问题。针对该方法采用了混合时域有限元数值方法以及MPI/OPENMP并行计算方法，编写了相应的程序。程序在原来的基础上做了大量改进，使得求解效率提高了50%以上。本文从理论上着重对互连、键合线进行了电热力耦合分析，与相关的实验进行了对比验证。同时对新型的系统级封装结构进行了热应力可靠性研究，对研究系统级封装的可靠性有参考意义。