IGBT模塊作為現(xiàn)代功率電子技術的核心器件，具備較快的控制速度、較低的導通電壓和較大的通態(tài)電流特點，廣泛應用于高速鐵路、輸配電、新能源電動汽車、風力/光伏發(fā)電、白色家電以及航空航天等領域。

IGBT模塊的基本結構包括柵極、集電極和發(fā)射極，其工作環(huán)境復雜，可能面臨高電壓、大電流、機械沖擊、振動和高濕度等多種挑戰(zhàn)。IGBT模塊的性能和可靠性在很大程度上取決于其封裝材料，尤其隨著半導體材料技術的突破，對功率器件電壓和頻率提出了更高的要求。更高電壓和更快開關頻率導致器件在工作過程中產(chǎn)生大量的熱量，熱量作為副產(chǎn)物會嚴重影響封裝材料的絕緣性能。

有機硅凝膠在IGBT模塊封裝中的應用

有機硅凝膠是一種特殊的電子灌封材料，具備優(yōu)異的耐溫、耐候、耐老化和電氣絕緣性能，成為IGBT模塊封裝的首選材料。以下是有機硅凝膠在IGBT模塊封裝中的具體應用優(yōu)勢：

優(yōu)異的電氣絕緣性能：有機硅凝膠具有高介電強度和體積電阻率，能夠有效保護IGBT模塊，防止電氣擊穿和泄漏。

良好的耐溫性能：有機硅凝膠可在-40℃～200℃長期使用，且隨著溫度升高，其絕緣性能下降幅度較小，保證了IGBT模塊在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定運行。

防潮防污：有機硅凝膠具有優(yōu)異的防水、防潮和耐化學腐蝕性能，能夠有效阻擋濕氣和污物對IGBT模塊的侵蝕。

低應力和柔軟性：有機硅凝膠具有低模量和良好的彈性，能夠有效吸收和分散IGBT模塊在工作過程中產(chǎn)生的應力，提高器件的抗沖擊和減震能力。

自愈合功能：部分有機硅凝膠具備自愈合功能，能夠自動修復微小的裂紋和損傷，延長IGBT模塊的使用壽命。

基于目前工藝制備的有機硅凝膠灌封于IGBT模塊中時，當器件內部溫度升高到125℃時，有機硅凝膠內部將產(chǎn)生氣泡，并且隨著溫度升高，硅凝膠內的氣泡呈體積增大，數(shù)量增多的趨勢。絕緣材料中的氣泡將嚴重影響材料的絕緣性能。

典型的IGBT模塊封裝剖面示意圖

于是高壓大功率IGBT模塊對灌封膠提出的新要求有：

①灌封膠材料絕緣強度高，足以保障芯片終端鈍化層及器件內部三結合點處等電場集中位置的絕緣；

②灌封膠材料制備無副產(chǎn)物；

③灌封膠材料具有一定的耐熱、防水、耐機械性能等。

硅凝膠供應商針對IGBT模塊封裝膠提出的新要求，紛紛推出了低應力、十分柔軟的IGBT硅凝膠，灌封到IGBT模組上后，硅凝膠的低應力及柔軟性，能夠達到比較理想的抗沖擊、減震效果，同時，凝膠表面的粘性，粘接在IGBT模組上，也能很好的達到防水防潮的保護效果。不僅如此，IGBT硅凝膠優(yōu)異的電氣絕緣性能，如高介電強度和體積電阻率，也能夠保護IGBT模塊。

研泰化學 MX-5070 是一款針對IGBT模塊研制的有機硅凝膠，具有透明性好，流動性好，固化快，易于灌注、能深度固化，可以觀察到元器件并可以用探針檢測出元件的故障，進行更換，損壞的硅凝膠可再次灌封修補。此外還具有優(yōu)異的防潮、防水、耐臭氧、耐輻射、耐氣候老化等特性，廣泛用于電子、電器、儀器儀表元件的灌裝，以達到防潮、防震、絕緣、密封的目的。也可用于絕緣、密封、粘接的電子元器件和高壓電力器件的灌封，適合于有自粘性要求的減震、消除應力和粘接良好的封裝。可以應用于PC(Poly-carbonate)、PP、ABS、PVC等材料及金屬類的表面，可在-60℃至200℃環(huán)境下使用。

IGBT模塊封裝膠的選擇對器件的性能和可靠性至關重要。有機硅凝膠憑借其優(yōu)異的電氣絕緣性能、耐溫性能、防潮防污性能以及低應力和柔軟性等優(yōu)點，成為IGBT模塊封裝的理想選擇。如您對應用選擇IGBT模塊封裝膠有疑問，歡迎通過在線客服、網(wǎng)站留言、來電、郵件等方式聯(lián)系研泰化學，將1V1免費為您提供技術服務，膠粘劑應用工程師將根據(jù)您具體的應用場景和需求進行綜合衡量，提供到最合適的解決方案。