压接式IGBT因其通流容量大、便于串联、失效短路等优点,在不断推广的柔性直流输电领域中逐渐取代传统焊接式IGBT。在这样的高压应用场合,IGBT器件封装内的绝缘处理值得关注,焊接式IGBT封装内普遍填充硅凝胶作为绝缘介质,然而部分压接式IGBT却仅填充绝缘强度较低的空气,使得器件在正向阻断工作状态时封装内的绝缘问题较为严峻,本文的研究对象,一款硬压接型的IGBT器件因此在高温反偏实验中的通过率较低,出现放电现象。针对这一问题,本文在前人基础上对westcode压接式IGBT子模组封装仿真模型进行改进,引入了芯片内终端区半导体物理模型,结合芯片半导体物理与传统静电场,基于有限元仿真软件,从芯片内部的主要耐压结构场限环出发,首先使用Silvaco TCAD软件分析场限环结构对芯片耐压及芯片表面聚酰亚胺钝化层与空气交界面上电场的影响,再将TCAD计算出的芯片表面电势作为第一类边界条件输入COSMOL静电场中做进一步计算,最终得到压接式IGBT封装内的电场分布,为器件封装的绝缘设计提供一定的指导意见。本文的研究内容主要包括两个方面,分别是压接式IGBT的芯片终端区结构与子模组封装结构的电场仿真分析。首先,本文通过Silvaco TCAD半导体仿真软件分析了场限环提升耐压的机理及其多个变量如数目、宽度、间距、结深等对芯片击穿电压的影响。依此初步建立3300V耐压等级的IGBT芯片终端区二维模型,并以优化芯片表面聚酰亚胺(Polyimide,PI)钝化层与空气交界面上的电场强度峰值为目标,在原始模型的基础上对场限环参数进行调整,得到了较为理想的芯片表面电场分布与高击穿电压值,并证明了将TCAD计算结果代入COMSOL中计算的合理性。随后,本文使用COMSOL软件建立了压接式IGBT芯片子模组的模型,将TCAD计算出的芯片表面电势分布作为第一类边界条件输入COMSOL作为激励源,得到了3300V,4500V电压等级下压接式IGBT器件封装内部的电场分布,指出了四个电场集中的区域,分别为芯片终端区表面、芯片与PEEK框架纵向间隙、横向间隙及银片与PEEK框架间隙,对比分析了考虑与不考虑芯片终端区半导体物理模型所得到的电场仿真结果,并对上述电场集中区域进行优化分析。