igbt模塊屬於多層封裝結構，各層封裝材料的熱膨脹係數不同。溫度的波動會引起熱膨脹係數不同的各層材料之間的熱失配，從而產生熱應力，其中熱應力集中的部位包括：鍵合線，芯片焊層，底板焊層，見如圖1所示的紅色部位。熱應力不斷的循環累積，首先會使鍵合線和焊接層產生裂紋，終引發鍵合線脫落或焊層大麵積分層導致模塊失效。

根據所施加負載的時間函數，它會周期性地加熱和冷卻，因此結構中的熱-機械應力會相應升高和鬆弛。溫度循環和功率循環是兩種不同的方法，都試圖模仿這種周期性負載。

 在半導體封裝中，有許多不同的材料，並且材料之間是大表麵接觸的。下圖顯示了普通igbt模塊的結構。在溫度變化的情況下，具有不同熱膨脹係數（CoefficientofThermalExpansion）的接觸材料會承受明顯的熱-機械應力。產生的熱-機械應力的大小與溫度變化和接觸表麵的麵積成正比。