压接型IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管）器件具有易于串联、失效短路和功率密度大等优点,成为柔性直流输电装备中的核心器件。压接型IGBT器件内部含有数十颗并联芯片,通过外施压力保证组件间电学和热学接触。相比焊接式IGBT模块,外施压力的引入使得压接型IGBT器件内部多场耦合作用复杂,并联芯片间存在温度、压力和电流分布不均衡的问题,严重降低了芯片的安全工作能力和器件可靠性。压接型IGBT器件的紧凑密闭结构使得通流状态下芯片物理量的测量尤为困难,物理场间复杂的耦合作用也导致并联芯片间相互作用认知不清（后文中也将并联芯片间的相互作用称之为“耦合”）,成为器件研制和可靠性提高所面临的主要技术挑战之一。本文针对压接型IGBT器件研制中遇到的紧凑密闭结构中并联芯片温度分布的测量难题和并联芯片间相互作用复杂、关键影响因素不清的问题,从并联芯片温度分布测量方法、并联芯片热网络模型及热阻参数解析提取方法、并联芯片温度场-应力场耦合特性认知、并联芯片压力及温度分布调控四个方面开展了深入研究,突破了并联芯片温度分布不能测量的瓶颈,揭示了并联芯片间相互作用及关键影响因素,为器件的国产化自主研制提供了测量手段和设计参考。首先,提出了并联芯片温度分布及耦合特性的系列表征方法。针对压接封装的紧凑密闭结构,提出了并联IGBT芯片栅极单独控制的时序温敏电参数法,实现了任意数目并联IGBT芯片温度分布的准确测量,掌握了负载电流、开通时间、外施压力对弹性压接、刚性压接封装内部并联芯片温度分布的影响规律。进一步地,提出了并联IGBT芯片热阶跃响应的提取方法,实现了内部芯片散热路径的准确表征,揭示了弹性压接、刚性压接封装内部并联芯片间的耦合特性,提供了温度场-应力场的耦合作用的实验证据,实现了温度场单场耦合作用与温度场-应力场耦合作用的分离。发现了并联芯片升-降温曲线的非对称特性,表征了耦合作用下升温阶段和降温阶段散热路径的差异。其次,建立了计及热流扩散与邻近芯片温度场耦合的热网络模型,提出了电极热阻参数的解析计算方法。从有界空间格林函数法的角度,应用分离变量法,推导了方形、圆形电极热阻参数的一组解析计算式。从无界空间格林函数法的角度,提出了可分离变量边值问题镜像源的一般确定方法,拓宽了镜像法的应用范围,推导了方形、圆形电极热阻参数的另一组解析计算式。通过所提系列解析式,实现了电极热阻参数的高效准确提取,计算时间至少降低96.3%,掌握了芯片位置及间距、对流散热系数、电极宽度和电极厚度对自、互热阻参数的影响规律。再次,建立了压接型IGBT器件内部的温度场-应力场耦合计算模型,掌握了器件内部的压力及温度分布规律,通过温度分布的实验测量验证了计算模型。阐明了器件封装的温度场-应力场分区域耦合特性,提出了电极横向和纵向温度差异影响的分离方法,揭示了电极横向温度差异是导致温度场-应力场耦合的关键因素,建立了刻画横向温度差异影响的热-力耦合路模型,推导了压力差异、温度差异与电极横向温度差异的近似关系式,为直接抑制压接封装温度场-应力场耦合作用提供了思路。最后,提出了压装状态下并联芯片压力不均和通流状态下并联芯片压力及温度分布不均的调控方法。建立了计及塑性变形的应力场计算模型,认知了塑性变形对压力分布的改善作用,提出了尽限利用塑性变形的预压力法,改善了压装状态下器件内部的压力分布。提出了降低电极横向温度差异实现压力及温度均衡的调控方法,通过改变电极直径和凸台的分组布局,改善了通流状态下器件内部的压力及温度分布。本文填补了压接型IGBT器件内部并联芯片温度分布测量方面的空白,解决了并联芯片温度分布以前不能测量的问题,所提出的测量、计算和调控手段为我国压接型IGBT器件的自主研制提供了支撑。