随着电子元器件的尺寸趋于小型化,电子元器件中集成电路的密度越来越大,这给电子封装的可靠性带来了挑战。为了更好地理解高温下封装材料的特性,需要一种更有效的原位翘曲检测方法。本论文在现有的三维数字图像相关法（3-Dimension Digital Image Correlation,3-D DIC）测量技术的基础上进行了改进,研究了一种基于红外-数字图像相关的位移-温度耦合测量技术,设计搭建了测量硬件系统,设计了软件系统。首先,对电子元器件可靠性评估的现状进行了分析,并指出了相关的可靠性评估技术的不足,提出了基于红外-数字图像相关的位移-温度耦合测量技术的基本策略,并进行详细的理论分析论证。其次,依据3-D DIC及红外热像系统测量原理,完成了融合红外成像的三维数字图像相关（Infrared Thermography and 3-Dimension Digital Image Correlation,TDIC）测量系统的设计和搭建。对3D-DIC测量原理和红外热像仪的热辐射原理进行了详细的分析,从原理上验证了TDIC测量方法的可行性;依据测量原理,对TDIC测量系统进行了设计,建立了TDIC原始样机系统;对系统中的CCD相机、镜头、红外热像仪以及LED补光光源等关键光学器件进行了选型以优化系统硬件,提高测量的精度,最终完成了测量系统的搭建。再次,依据搭建好的测量系统,设计了系统的实验步骤,完成了TDIC测量系统的验证,并对测试结果进行了分析。从试样表面的散斑处理、相机标定、相机同步采集以及应变场和温度场的耦合四个方面出发对系统的实验步骤进行了详细的设计;依据实验步骤对封装材料的机械-热响应和热-机械响应进行了测试,验证了测量系统的位移-温度耦合测试性能;对测量结果以及误差进行了分析,验证了TDIC测量系统的准确性与科学性。最后,结合测量系统要实现的功能,设计了一套二维TDIC软件系统,并对软件的测量结果进行了分析。通过设计相机标定、计算图像尺度、相关性匹配、输出子集位移、输出应变场和输出温度场这六个功能模块,编写软件界面和C++代码,实现了二维应变场和温度场的耦合测量;采用该软件系统对封装材料中常用的铜材料进行了测试,验证了软件系统能够实现既定功能。基于红外-数字图像相关的位移-温度耦合测量技术,可以测量物体表面的全场应变,通过与红外信息融合,实现了更有效的原位翘曲检测。