本项目属于半导体科学技术领域，涉及智能电网、电动汽车、高速铁路、家电产品、工业控制和风力发电等领域的核心器件——高压大功率IGBT模块的设计封装制造技术。

本项目在国家科技部重大专项、国家自然科学基金等科研项目的资助下，研究大功率IGBT模块的设计、制造技术，主要内容如下：

1. 高压大功率IGBT模块结构与设计技术研究

为了保证模块使用时的高稳定性和可靠性，采用结构、热、电磁、电路等仿真软件对IGBT的热、磁、均流、开通、关断特性进行仿真设计并对模块芯片、主要配件和工装结构等进行改进和优化设计，包括进行快恢复二极管新型结构的设计，新型弹簧电极结构的设计，良好热循环能力的AlSiC底板设计，低空洞率焊接的排气槽定位工装设计等。

2. 高压大功率IGBT模块工艺和测试技术研究

在生产环节，对主要生产工艺技术进行了研究并提出了一系列工艺改进方案，提高了各道工序质量和产品性能参数；在现有各种例行和型式试验技术基础上，完成了大功率IGBT模块企业测试标准的编制。

3. 高压大功率IGBT模块驱动保护电路研究与设计

为了实现IGBT的可靠驱动和保护，采用高精度高集成度的电流传感器与优化的VCE检测实现快速全面过流保护；采用单片集成的FPGA/ASIC数字技术实现可靠的保护控制逻辑功能，提高模块集成度和可靠性；采用隔离电压高达6000V、高dv/dt抑制能力且集成度高的磁耦合隔离技术实现信号和电源的可靠隔离。

通过本项目的实施，建立了一条高压大功率IGBT器件封装生产线，并结合多年积累的功率器件封装经验，解决了高压大功率IGBT模块中的芯片焊接、DBC板焊接、铝线键合、点胶、硅凝胶罐装等工艺技术。实现了IGBT模块的封装设计与制造技术、高压大功率双并联、可靠性设计与评测以及驱动保护电路设计与测试等一系列技术突破，与国际知名公司生产同类产品达到同一技术水平，填补了国内在高压大功率IGBT模块设计与封装的空白，并实现了产品产业化。成为国内第一，世界第四家能够生产高压大功率IGBT的厂家。项目申请专利57项，已授权8项，发表论文28篇，SCI检索11篇，EI检索13篇。目前产品已在机车牵引变流装置、地铁变流器、风电变流器、光伏逆变器、工业变频器、汽车变流装置中广泛使用，效果良好，总产值达4.7亿元。