随着微电子封装技术的快速发展,电子产品不断小型化,相应的互连焊点体积也在逐渐减小,研究焊点的疲劳失效对于提升电子产品的性能也就显得尤为重要。开展疲劳试验是研究材料疲劳失效,提高产品寿命的一种重要手段。而性能好、精度高、系统稳定的疲劳试验机则是关键。在实际应用中传统的高频率大载荷疲劳试验机种类繁多、技术成熟,但是目前国内外针对焊点等材料的小载荷疲劳试验机的研究却比较少。传统的大型疲劳试验机已经不能满足焊点等材料的疲劳试验要求。本文针对焊点疲劳试验,克服了传统疲劳试验机体积大、操作复杂、价格昂贵等缺点,研制出了一种体积小、精度高、稳定性强、操作简单的微型疲劳试验机。本文主要工作概括如下:(1)针对微型疲劳试验机的设计,使用三维建模软件Solidworks对整个试验机进行了三维模型的构造;并将模型导入到有限元软件Workbench中进行受力分析,通过应力、应变云图,分析了整个结构的合理性。(2)根据实际应用要求和相关计算,对疲劳试验机的主要零部件进行选型。装配中使用法如便携式三坐标测量臂对装配精度进行检测和校正。然后基于LabVIEW软件中的模糊控制模块和PID控制模块设计了模糊PID控制器,控制系统采用模糊PID控制策略,保证设备具有输出精度高、运行平稳、响应速度快等优点。(3)本文使用LabVIEW软件作为上位机开发软件,给出了程序流程图,阐述了电机控制、数据采集和保存、安全保护、历史回放等模块的设计方法及功能,设计出一套操作简单、功能强大、界面友好的软件测试系统。(4)通过焊丝拉伸试验和铜片的弹性模量测试试验,验证了微型疲劳试验机分别在拉伸和疲劳试验情况下运行的稳定性和精度。最后,针对微电子封装中焊点疲劳寿命的研究,使用该疲劳试验机对焊点进行了疲劳试验,结合DIC非接触式的光学三维应变测量系统对拉伸疲劳试验的结果进行了失效分析。本文的试验工作为后继芯片封装中失效问题的理论与模拟工作提供了试验数据支持。