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随着消费类电子产品日趋轻型、小型化，覆晶封装、芯片堆叠等3D IC封装以其电性能好及封装体积小等优势成为业界发展趋势。3D IC封装在使用中仍存在可靠度问题，因测试实验耗时久，本文利用有限单元方法验证其可靠度，主要针对3D IC芯片堆叠结构中存在的覆晶封装与IMC焊点两类结构，分别探讨其在循环温度负载下的力学行为。首先针对覆晶封装结构，探讨锡球外形如锡球高度、锡球接触角等参数对覆晶封装结构的可靠度影响。锡球接触角变小可提高锡球可靠度，而锡球高度降低会减少锡球寿命，两者影响同时存在。底胶对于覆晶封装结构而言是不可缺少的。进而探究3D IC芯片堆叠结构中存在的Cu/Sn、Cu/Ni/In两种不同IMC焊点，对封装体结构破坏模式的影响。以In层作为压力缓冲层来代替Cu/Sn IMC结构做芯片堆叠的接合材料，可使芯片所受的最大应力下降而有效保护硅芯片。