如今,先进集成封装技术越来越多的应用于军事国防、通信、民用等各个领域,尤其是在小型化设备应用场合。然而由于先进集成封装的微型化、高芯片密度等特点,其中的可靠性问题也十分复杂。封装中的自热效应、脉冲注入等都引起的多物理响应有可能导致芯片的性能下降,甚至失效。而且进集成封装的结构一般都十分的复杂,常规的仿真方法难以解决如此大规模的问题,这就需要利用高性能仿真方法来解决先进集成封装中的大规模多物理问题求解。本文将研究先进集成封装中的电、热、力及其耦合过程,并结合时域有限元方法,重点研究基于时域有限元的多物理耦合并行仿真方法,并将其应用到典型集成封装的多物理效应分析中。本文从电场、温度场和应力场方程出发,利用时域有限元算法,研究了电-热-力多物理耦合过程的有限元求解算法,并利用并行框架JAUMIN实现了多物理耦合的有限元并行求解,并利用商业软件对并行程序进行了验证。并行程序支持上千CPU核平台上对数千万甚至数亿未知量的并行计算,1024核时电-热-力耦合求解可获得30.9%的强扩展并行效率和4.945的加速比。随后利用并行仿真程序研究了功率射频芯片中的大规模键合线阵列和系统级封装的多物理响应,分析了其可靠性下降机理,给封装结构的优化设计提供思路。