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。