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COB（Chip on Board）是微电子和MEMS中常用的封装工艺之一，但该封装结构中由于多层异质材料耦合引入的热失配将对器件的性能和可靠性产生重要影响．建立了适于求解结构表面热变形分布的理论模型，利用数字散斑相关方法对COB封装在热载荷下的表面热变形分布进行实验测量，并比较了不同封装配置对结构热变形的影响．利用实验结果和有限元模拟验证了理论模型，并讨论了该模型在封装一器件协同设计中的指导意义．