环氧树脂因具有许多优异的性能而被广泛用于电子封装领域。然而,环氧树脂在固化过程中由于温度变化和固化反应会发生体积收缩,因此产生的残余应力会对封装产品的性能产生严重影响。如何评估环氧树脂的残余应力,并通过工艺设计和工艺优化来有效控制固化残余应力,对环氧树脂在电子封装领域的应用具有非常重要的意义。因此,本文通过数值仿真与实验分析相结合的方式研究环氧树脂固化过程中的温度和应变,致力于优化两种用于电子封装的环氧树脂固化工艺,一方面降低树脂固化后的残余应力,另一方面在不影响产品性能的前提下尽量缩短固化时间,提高封装产品的生产效率。首先,通过DSC、DMA、FBG等实验分析了两种环氧树脂(改性E51和E39D)的固化动力学、密度、导热系数、玻璃化转变温度、弹性模量、化学收缩应变和热应变等性能参数,并分别建立了其固化过程中的数学模型。通过Abaqus建立两种树脂固化过程的三维有限元模型,使用Fortran编写用户子程序定义树脂固化过程中的性能参数,采用顺序耦合的分析方式分步进行传热分析和应力应变分析,得到了两种树脂固化过程中的温度场、固化度场与应力应变场。其次,在两种环氧树脂的有限元模型中,通过调整固化温度和固化时间,得到了树脂在不同工艺下固化的温度、固化度和固化应变曲线。根据环氧树脂在不同工艺下固化的温度峰值、固化度终值和应变终值的差异,将改性E51树脂的常温固化工艺优化为中低温固化工艺,固化时间由48h缩短到15h。并优化了E39D树脂的中高温固化工艺,固化温度由100℃+110℃+130℃+90℃简化为90℃+110℃,固化时间由9h缩短到6h,残余应变的模拟值和实验值分别降低了27.8%和27.2%。最后,通过树脂浇注体力学性能试验,得到了两种环氧树脂工艺优化前后的力学强度值。结果表明E51树脂在工艺优化后的拉伸、压缩、弯曲和冲击强度值分别提高了3.9%、1.5%、14.5%和16.9%,E39D树脂在工艺优化后除了弯曲强度降低了7.3%,拉伸、压缩和冲击强度分别提高了5.0%、1.1%和1.9%。并采用FBG实时监测两种树脂在工艺优化前后固化过程中的温度和应变,通过对工艺优化前后的模拟结果与实验结果进行对比分析,发现模拟误差均小于20%,验证了固化工艺优化的可靠性。