绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Trainsistor,IGBT）具有工作电压高、工作电流大等优点，在大功率系统应用中占据主导地位，因此，为了更好地发挥IGBT器件的优良电学特性，业界对于其封装模块的要求也越来越高。压接式IGBT模块具有低热阻、无键合引线、无焊接点、寄生电感低及双面散热等优点，得到了广泛应用。但由于压接式IGBT模块是通过压力将各组件结合在一起，因此模块内部的IGBT器件会受到机械应力，另外器件工作所产生的热量会加剧该机械应力，从而对IGBT器件的电学特性产生影响。 本文研究了压接式IGBT模块所引入的双轴机械应力对IGBT器件电学特性的影响，在此基础之上，提出了一种可以引入双轴机械压应变的压接式IGBT封装结构。本文首先使用COMSOL多物理场仿真软件对压接式IGBT模块进行了分析，研究了力学及热力耦合条件下IGBT器件所受到的应力。在热力耦合条件下，IGBT受到了双轴机械压应力，其大小可达到170MPa。之后通过弯曲硅片的方法研究了IGBT器件在双轴机械应力下的电学特性，实验表明对IGBT器件施加-100MPa的双轴机械压应力可以使其跨导提升4.5%，导通压降降低0.13V，开启电压略微有所降低，施加100MPa的双轴机械张应力可以使其关断损耗降低1.5%，击穿电压升高2.2%。为了深入研究应变的作用机理，本文通过半导体仿真软件Sentaurus对实验结果进行了仿真和理论分析，得出如下结论：施加双轴机械压应力在总体上会使得IGBT器件的电子迁移率增大、硅材料的禁带宽度减小，从而可以提升器件的跨导、增大正向导通电流以及降低器件的导通压降等，完成了论文的指标要求。 在理论研究的基础上，论文提出了一种全新的压接式IGBT封装结构，该结构可在IGBT器件中引入-500MPa的双轴机械压应力，在保证击穿电压变化很小的情况下使得导通压降降低0.44V，跨导提升25%。
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