随着科学技术的进步和电子工业的发展，电子器件在各行各业的应用日益广泛，随之而来的就是对电子器件封装可靠性要求的提高和失效研究的日益深入。电子器件的失效和破坏与器件材料的力学性能紧密相关，并且很多情况下是力学失效(如热应力、机械振动、微裂纹等)引起的器件破坏。电子封装往往是由多种不同热膨胀系数的材料组成，由于材料的热失配及制造、使用过程中温度变化，在各层材料界面上将产生大小不同的热应力。如若封装不当，会使器件产生过大的热应力，致使芯片破裂、封装微裂、漏气，导致器件失效。因此，建立和发展一套简便有效的热应力和变形估算方法，是封装设计和可靠性研究中必不可少的工作。本文利用数值计算和实验方法研究了封装的热应力问题，为提高封装的可靠性和优化设计提供理论依据。研究对象是国产和国外两种低阻引线金属封装外壳。通过实验和数值模拟的方法对其热变形和热应力进行了研究。采用激光散斑干涉法测量了从室温到150oC的封装用金属复合引线的热膨胀系数和整个封装结构的热变形。采用ABAQUS有限元软件模拟从室温到150oC封装结构的热变形和热应力。数值分析的结果与实验结果吻合良好。因此可以认为对封装结构在工作状态下的热应力和变形的数值模拟结果是可靠的。另外采用有限元计算中的单元死活技术成功模拟了封装结构的制造过程，由此得到在制造过程中所产生的残余热变形和应力。有限元计算的结果表明，采用冲压一次成型的国外封装外壳比采用异材压焊的国产封装外壳的工作热应力和制造残余热应力要小很多，具有更高的可靠性。