叠层芯片级封装SCSP是一种先进的封装技术,它不仅能通过不同的芯片组合而增加芯片的功能和存储容量,而且还可以大大减小封装的体积和重量。随着消费电子和通信设备广泛发展,SCSP封装技术被广泛用于各种各样的手持式便携式设备,这对芯片的二级互连中跌落可靠性提出了很高的要求,随着欧盟及各国对电子产品无铅化的实施,无铅SCSP封装技术在跌落试验可靠性方面面临着更加严峻的挑战。本论文针对SCSP封装技术开发过程中存在的跌落可靠性问题,较深入地研究了BGA封装中锡银铜无铅焊料对器件可靠性影响,跌落试验中失效的产生类型,以及焊点可靠性SJR(Solder Joint reliability)跌落试验技术和失效分析技术；并根据失效模式提出了如何在批量生产中监测芯片在跌落试验中的表现,提前预测产品的合格率。并对如何在设计中提高产品跌落可靠性和在大批量生产中弥补设计缺陷提出了解决途径。论文观察了不同封装材料表面处理所形成的金属间化合物厚度的区别以及对SJR的影响。对NiPdAu表面处理的封装体的IMC形成进行了分析,解释了其形成较薄的IMC厚度的机理。重点分析和讨论了SAC合金IMC表面形态和其对焊料机械特性的影响分析,研究了无铅焊料在各种封装中与工艺的相互作用、对金属间化合物IMC的影响以及对产生SJR失效的机理,从而得出结论：较低的含银量SAC合金可以改善SJR跌落试验的失效,并在实际案例中验证了这一结论。