随着消费电子的爆炸性增长,要求更小、更轻和更高性能的电子封装成为了必然趋势。因为PoP器件可以堆叠多种器件,所以它具有低成本和灵活的优势,成为解决以上挑战的很好选择。在PoP器件的实际使用中,影响其焊点可靠性的主要因素有两个:环境温度和工作电流。本论文正是基于这两个因素进行相关的实验设计,研究热应力和电应力的综合作用之下,PoP器件的可靠性问题。首先讨论了PoP器件的装配工艺,从焊料填涂的选择,元件对准贴装的方法和回流焊接温度曲线的设定三方面,选择适合本研究的PoP器件的装配工艺,并对装配得到的PoP器件进行相应的翘曲检测、空洞检测和焊接质量检测,验证该装配工艺的可行性,为本文的可靠性实验提供质量合格的样品。采用高温存储实验(125℃)设计,在老化过程中通过对焊球空洞的观察和对焊球金属间化合物(IMC)的微观结构分析,研究了热应力对PoP器件可靠性的影响。分析探讨了空洞和焊球IMC对PoP器件性能的影响,揭示了其退化的机理,结果表明空洞会在热应力作用下形成并增大,而IMC则随着老化时间的增加而不断增长。针对热应力和电应力综合作用对PoP器件的可靠性影响,本文从两个方面展开实验研究。通过加载不同的电流值,研究不同电应力强度对PoP可靠性的影响,揭示了大电流情况下,PoP器件的失效机理,并通过观察其导通电阻变化、空洞分布,得到电应力强度对器件性能的影响。分别对顶部封装和底部封装进行热、电综合应力的加载,研究综合应力下PoP器件的顶部封装和底部封装的可靠性问题,通过对实验结果的分析对比,得出底部封装焊点的器件端是PoP器件的关键失效点。