半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了電力電子器件的發(fā)展和應(yīng)用，也使得芯片的尺寸得以不斷縮小，促進(jìn)封裝技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，產(chǎn)生了多樣化的封裝形式。當(dāng)前功率器件的設(shè)計(jì)和發(fā)展具有低電感、高散熱和高絕緣能力的屬性特征，器件封裝上呈現(xiàn)出模塊化、多功能化和體積緊湊化的發(fā)展趨勢(shì)。為實(shí)現(xiàn)封裝器件低電感設(shè)計(jì)，器件封裝結(jié)構(gòu)更加緊湊，而芯片電壓等級(jí)和封裝模塊的功率密度持續(xù)提高，給封裝絕緣和器件散熱帶來(lái)挑戰(zhàn)。另一方面，芯片尺寸的縮小也增加了芯片散熱熱阻，降低了熱容，使得芯片結(jié)溫升高， 結(jié)溫波動(dòng)更加明顯，影響功率模塊的可靠性。

       功率半導(dǎo)體作為電力電子系統(tǒng)的核心組成部分，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到生活、交通、電力、工業(yè)控制、航空航天、艦船等領(lǐng)域。功率器件正呈現(xiàn)出高頻、高壓、高功率以及高溫的發(fā)展特點(diǎn)。同時(shí)這些特征也對(duì)功率器件封裝提出了巨大挑戰(zhàn)，需要考慮到封裝結(jié)構(gòu)、封裝材料和封裝工藝的可行性和適配性，倘若這些不能夠很好的得到解決，就會(huì)對(duì)器件的熱學(xué)、電學(xué)、機(jī)械性能和可靠性產(chǎn)生極大的影響，甚至導(dǎo)致器件的失效。

       尤其是在目前功率器件高電壓、大電流和封裝體積緊湊化的發(fā)展背景下，封裝器件的散熱問(wèn)題已變得尤為突出且更具挑戰(zhàn)性。芯片產(chǎn)生的熱量會(huì)影響載流子遷移率而降低器件性能。此外，高溫也會(huì)增加封裝不同材料間因熱膨脹系數(shù)不匹配造成的熱應(yīng)力，這將會(huì)嚴(yán)重降低器件的可靠性及工作壽命。結(jié)溫過(guò)高將導(dǎo)致器件發(fā)生災(zāi)難性故障及封裝材料因熱疲勞和高溫加速導(dǎo)致材料退化而造成的故障問(wèn)題。因此，在非常有限的封裝空間內(nèi)，及時(shí)高效的把芯片的耗散熱排放到外界環(huán)境中以降低芯片結(jié)溫及器件內(nèi)部各封裝材料的溫度，已成為未來(lái)功率器件封裝設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的重要課題。伴隨著電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大，電壓等級(jí)越來(lái)越高，電力系統(tǒng)朝著更加智能化方向發(fā)展，高壓、大功率和高開(kāi)關(guān)速度要求功率器件承擔(dān)的功能也更加多樣化，工作環(huán)境更加惡劣，在此背景下，除芯片自身需具有較高的處理能力外，器件封裝結(jié)構(gòu)已成為限制器件整體性能的關(guān)鍵。而傳統(tǒng)的封裝或受到材料性能的限制或因其自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能適應(yīng)高壓大電流高開(kāi)關(guān)速度應(yīng)用所帶來(lái)的高溫和高散熱要求。為保證器件在高壓高功率工況下的安全穩(wěn)定運(yùn)行，開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單和高效散熱的新型功率器件，成為未來(lái)電力系統(tǒng)用功率器件發(fā)展的必然要求。

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