本发明涉及功率半导体器件技术领域，公开了一种TO封装功率半导体器件结构优化设计方法，旨在为TO封装功率半导体器件结构优化提供了实用的设计工具。该方法首先定义了待优化功率半导体器件的优化目标、设计变量和约束；其次，建立了有限元分析模型以分析器件中芯片的热应力和翘曲；再次，结合响应面技术，构建了两个结构优化模型，依次优化芯片结构尺寸和位置尺寸。与现有技术相比，该方法依次对芯片结构尺寸和位置尺寸实施优化，能够最小化芯片翘曲并满足热应力、芯片面积约束；步骤清晰，易于理解，可直接用于解决一般TO封装功率半导体器件的结构设计问题，具有良好的易用性和适用性。