Модули IGBT прошли большой путь совершенствования технологий производства и повышения надежности и энергоэффективности. Представленная в [1] работа посвящена развитию технологий модулей паяной традиционной конструкции, данная работа описывает прижимные модули в герметичных корпусах, а также гибридные высоковольтные сильноточные модули, для которых приведены специфические требования, которые обеспечивают их надежность и энергоэффективность с учетом термоциклирования и перегрева. В публикациях [2–7] приведен цикл работ от приборов СПП до их применения в энергетике, в [8–11] использованы каталоги ведущих фирм, а в [12–22] приведены данные по оптимизации конструкций и стойкости к термоциклированию и перегреву модулей.
Модули первой группы в квазигерметичных пластмассовых корпусах, например, приведены на рис. 1 производства IR и Semelab. Эти модули по своей базово конструктивно-технологической концепции соответствуют традиционным паяным. Однако «запаковка» модуля производится специальной пластмассой, образующей плотные, почти герметичные, устойчивые к влаге и термоциклам соединения с основанием и внешними выводами модулей. На рис. 1 показаны типичные модули в герметичных корпусах производства Omnirel (в составе IR), IR, Semelab.
Кроме того, к ним относятся модули в герметичных металлостеклянных или металлокерамических корпусах. Внутреннее устройство таких модулей близко к применяемому в аналогичных типах металлокерамических корпусов дискретных приборов, показанных на рис. 2. Контактные площадки на керамической плате корпусва заранее разведены на герметизированные внешние выводы. Кристаллы напаиваются на соответствующие площадки, разводятся проволокой, затем модуль закрывается сверху металлической крышкой, которая герметизируется пайкой.
Вторая группа модулей имеет основания с интегрированной внутренней многослойной разводкой. Эти модули имеют основания, которые интегрируют функции теплоотвода, изоляции от охладителя и изоляции между внутренними шинами разводки. В теплоотводящие основания таких модулей скрыта многослойная разводка теплопроводящих шин, что позволяет реализовать схемные конфигурации повышенной сложности, минимизировать внутреннюю индуктивность разводки, гарантирует герметичность внешних токовыводов. На рис. 3 приведен корпус модуля производства Semelab с интегрированной в основание скрытой многослойной разводкой шин.