电力半导体模块现如今发展趋势如何？

可控硅晶闸管一种新型器件的诞生往往使整个装置系统面貌发生巨大改观，促进电力电

子技术向前发展。自 1957 年第一个晶闸管问世以来，经过 40 多年的开发和研究，已推出可

关断晶闸管（GTO），绝缘栅双极晶体管（IGBT）等 40 多种电力半导体器件，目前正沿着高

频化、大功率化、智能化和模块化的方向发展，本文将简要介绍模块化发展趋势。

所谓模块，最初定义是把两个或两个以上的电力半导体芯片按一定电路联成，用 RTV、

弹性硅凝胶、环氧树脂等保护材料，密封在一个绝缘的外壳内，并与导热底板绝缘而成。自

上世纪 70 年代 SemikronNurmbeg 把模块原理（当时仅限于晶闸管和整流二极管）引入电力

电子技术领域以来，因此模块化就受到世界各国电力半导体公司的重视，开发和生产出各种

内部电联接形式的电力半导体模块，如晶闸管、整流二极管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光

控晶闸管、可关断晶闸管、电力晶体管（GTR）、MOS 可控晶闸管（MCT）、电力 MOSFET 以及

绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等模块，使模块技术得到蓬勃发展，在器件中所占比例越来越

大。

据美国在上世纪 90 年代初统计，在过去十几年内，300A 以下的分立晶闸管、整流二极

管以及 20A 以上达林顿晶体管市场占有量已由 90%降到 20%，而上述器件的模块却由 10%上

升到 80%，可见模块发展之快。

随着 MOS 结构为基础的现代半导体器件研发的成功，亦即用电压控制、驱动功率小、控

制简单的 IGBT、电力 MOSFET、MOS 控制晶闸管（MCT）和 MOC 控制整流管（MCD）的出现，

开发出把器件芯片与控制电路、驱动电路、过压、过流、过热和欠压保护电路以及自诊断电

路组合，并密封在同一绝缘外壳内的智能化电力半导体模块，即 IPM。

为了更进一步提高系统的可靠性，适应电力电子技术向高频化、小型化、模块化发展方

向，有些制造商在 IPM 的基础上，增加一些逆变器的功能，将逆变器电路（IC）的所有器件

都以芯片形式封装在一个模块内，成为用户专用电力模块（ASPM），使之不再有传统引线相

连，而内部连线采用超声焊、热压焊或压接方式相连，使寄生电感降到最小，有利于装置高

频化。