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目前电子工业进行热疲劳测试时均遵循一定的标准，测试设备为高低温循环箱，一次温度循环的时间为15min~2h，一次测试的周期偏长。本文针对传统电子封装热疲劳测试周期偏长的缺点提出了一种新的测试方法──快速热疲劳测试，并按照这一设想设计制造了一台快速热疲劳测试仪。最终运行结果表明，所研制的快速热疲劳测试仪能在10s或更短的时间内将样品由室温加热至200oC，能在10s或更短的时间内由200oC冷却至设定温度。传统的热疲劳测试样品为封装好的器件或组件，焊点的失效机制是疲劳与蠕变的两种损伤共同累积的结果，然而焊料本身在变化的温度场作用下也会发生疲劳行为，这种变化无法在传统实验下观察到。为此本文设计了无应力束缚的单焊点样品，并用研制的快速热疲劳测试仪研究了Sn3.0Ag0.5Cu/Cu单焊点样品在快速热疲劳测试中微观组织及界面IMC的演变规律。研究发现焊料内部的Cu6Sn5会逐渐长大，Ag3Sn会逐渐由短棒状变成颗粒状。且温度条件中最高温度高时IMC的生长速率会提高。IMC的生长与累积保温时间的平方根大致满足线性关系，满足Fick扩散定律。随着快速热疲劳测试时最高温度的提高以及温度变化速率的增加，相同时间快速热疲劳测试后IMC生长速率也会相应提高，这为优化现有的热疲劳测试温度曲线提供了思路。研究了快速热疲劳测试对LED封装可靠性的影响。LED的光通量随着快速热疲劳测试的进行会逐渐降低，且温度变化范围大时光通量下降的更快。在不通电进行快速热疲劳测试的条件下，LED的峰值波长与正向电压均有小幅度提高，但基本变化不大，说明LED芯片的发光性能未受影响。快速热疲劳测试后发光光谱中蓝光主峰的相对强度上升，且白光LED的色温上升，分析后得出结论为荧光粉在热疲劳测试中发生了退化，光转换效率变低，从而导致LED光通量的降低。