目前，国内外对于IGBT器件失效的研究众多，主要从两方面入手，一方面是考虑器件自身的工作循环，另一方面是考虑器件的实际工况环境，研究表明IGBT失效是由内部工作循环及外部工况同时作用导致的，其失效机理复杂，失效模式主要分为封装类失效及芯片类失效，如图2-2所示。

IGBT模块属于多层封装结构，各层封装材料的热膨胀系数不同。温度的波动会引起热膨胀系数不同的各层材料之间的热失配，从而产生热应力，其中热应力集中的部位包括：键合线，芯片焊层，底板焊层，见如图1所示的红色部位。热应力不断的循环累积，首先会使键合线和焊接层产生裂纹，终引发键合线脱落或焊层大面积分层导致模块失效。

根据所施加负载的时间函数，它会周期性地加热和冷却，因此结构中的热-机械应力会相应升高和松弛。温度循环和功率循环是两种不同的方法，都试图模仿这种周期性负载。

 在半导体封装中，有许多不同的材料，并且材料之间是大表面接触的。下图显示了普通IGBT模块的结构。在温度变化的情况下，具有不同热膨胀系数（CoefficientofThermalExpansion）的接触材料会承受明显的热-机械应力。产生的热-机械应力的大小与温度变化和接触表面的面积成正比。

《2019中国IGBT产业发展及市场报告》显示，2018年中国IGBT市场规模预计为153亿人民币，相较2017年同比增长19.91%。受益于新能源汽车和工业领域的需求大幅增加，中国IGBT市场规模将持续增长，到2025年，中国IGBT市场规模将达到522亿人民币，年复合增长率达19.11%。