半導體技術的進步促進了電力電子器件的發(fā)展和應用，也使得芯片的尺寸得以不斷縮小，促進封裝技術的發(fā)展和進步，產(chǎn)生了多樣化的封裝形式。當前功率器件的設計和發(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。為實現(xiàn)封裝器件低電感設計，器件封裝結構更加緊湊，而芯片電壓等級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，使得芯片結溫升高， 結溫波動更加明顯，影響功率模塊的可靠性。

       功率半導體作為電力電子系統(tǒng)的核心組成部分，已經(jīng)廣泛應用到生活、交通、電力、工業(yè)控制、航空航天、艦船等領域。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。同時這些特征也對功率器件封裝提出了巨大挑戰(zhàn)，需要考慮到封裝結構、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，就會對器件的熱學、電學、機械性能和可靠性產(chǎn)生極大的影響，甚至導致器件的失效。

       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，封裝器件的散熱問題已變得尤為突出且更具挑戰(zhàn)性。芯片產(chǎn)生的熱量會影響載流子遷移率而降低器件性能。此外，高溫也會增加封裝不同材料間因熱膨脹系數(shù)不匹配造成的熱應力，這將會嚴重降低器件的可靠性及工作壽命。結溫過高將導致器件發(fā)生災難性故障及封裝材料因熱疲勞和高溫加速導致材料退化而造成的故障問題。因此，在非常有限的封裝空間內(nèi)，及時高效的把芯片的耗散熱排放到外界環(huán)境中以降低芯片結溫及器件內(nèi)部各封裝材料的溫度，已成為未來功率器件封裝設計過程中需要考慮的重要課題。伴隨著電網(wǎng)規(guī)模越來越大，電壓等級越來越高，電力系統(tǒng)朝著更加智能化方向發(fā)展，高壓、大功率和高開關速度要求功率器件承擔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，器件封裝結構已成為限制器件整體性能的關鍵。而傳統(tǒng)的封裝或受到材料性能的限制或因其自身結構設計不能適應高壓大電流高開關速度應用所帶來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)定運行，開發(fā)結構緊湊、設計簡單和高效散熱的新型功率器件，成為未來電力系統(tǒng)用功率器件發(fā)展的必然要求。

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