专注于胶粘剂的研发制造
IGBT模块作为现代功率电子技术的核心器件，具备较快的控制速度、较低的导通电压和较大的通态电流特点，广泛应用于高速铁路、输配电、新能源电动汽车、风力/光伏发电、白色家电以及航空航天等领域。
IGBT模块的基本结构包括栅极、集电极和发射极，其工作环境复杂，可能面临高电压、大电流、机械冲击、振动和高湿度等多种挑战。IGBT模块的性能和可靠性在很大程度上取决于其封装材料，尤其随着半导体材料技术的突破，对功率器件电压和频率提出了更高的要求。更高电压和更快开关频率导致器件在工作过程中产生大量的热量，热量作为副产物会严重影响封装材料的绝缘性能。
有机硅凝胶在IGBT模块封装中的应用
有机硅凝胶是一种特殊的电子灌封材料，具备优异的耐温、耐候、耐老化和电气绝缘性能，成为IGBT模块封装的首选材料。以下是有机硅凝胶在IGBT模块封装中的具体应用优势：
优异的电气绝缘性能：有机硅凝胶具有高介电强度和体积电阻率，能够有效保护IGBT模块，防止电气击穿和泄漏。
良好的耐温性能：有机硅凝胶可在-40℃～200℃长期使用，且随着温度升高，其绝缘性能下降幅度较小，保证了IGBT模块在高温环境下的稳定运行。
防潮防污：有机硅凝胶具有优异的防水、防潮和耐化学腐蚀性能，能够有效阻挡湿气和污物对IGBT模块的侵蚀。
低应力和柔软性：有机硅凝胶具有低模量和良好的弹性，能够有效吸收和分散IGBT模块在工作过程中产生的应力，提高器件的抗冲击和减震能力。
自愈合功能：部分有机硅凝胶具备自愈合功能，能够自动修复微小的裂纹和损伤，延长IGBT模块的使用寿命。
基于目前工艺制备的有机硅凝胶灌封于IGBT模块中时，当器件内部温度升高到125℃时，有机硅凝胶内部将产生气泡，并且随着温度升高，硅凝胶内的气泡呈体积增大，数量增多的趋势。绝缘材料中的气泡将严重影响材料的绝缘性能。
典型的IGBT模块封装剖面示意图
于是高压大功率IGBT模块对灌封胶提出的新要求有：
①灌封胶材料绝缘强度高，足以保障芯片终端钝化层及器件内部三结合点处等电场集中位置的绝缘；
②灌封胶材料制备无副产物；
③灌封胶材料具有一定的耐热、防水、耐机械性能等。
硅凝胶供应商针对IGBT模块封装胶提出的新要求，纷纷推出了低应力、十分柔软的IGBT硅凝胶，灌封到IGBT模组上后，硅凝胶的低应力及柔软性，能够达到比较理想的抗冲击、减震效果，同时，凝胶表面的粘性，粘接在IGBT模组上，也能很好的达到防水防潮的保护效果。不仅如此，IGBT硅凝胶优异的电气绝缘性能，如高介电强度和体积电阻率，也能够保护IGBT模块。
研泰化学 MX-5070 是一款针对IGBT模块研制的有机硅凝胶，具有透明性好，流动性好，固化快，易于灌注、能深度固化，可以观察到元器件并可以用探针检测出元件的故障，进行更换，损坏的硅凝胶可再次灌封修补。此外还具有优异的防潮、防水、耐臭氧、耐辐射、耐气候老化等特性，广泛用于电子、电器、仪器仪表元件的灌装，以达到防潮、防震、绝缘、密封的目的。也可用于绝缘、密封、粘接的电子元器件和高压电力器件的灌封，适合于有自粘性要求的减震、消除应力和粘接良好的封装。可以应用于PC(Poly-carbonate)、PP、ABS、PVC等材料及金属类的表面，可在-60℃至200℃环境下使用。
IGBT模块封装胶的选择对器件的性能和可靠性至关重要。有机硅凝胶凭借其优异的电气绝缘性能、耐温性能、防潮防污性能以及低应力和柔软性等优点，成为IGBT模块封装的理想选择。如您对应用选择IGBT模块封装胶有疑问，欢迎通过在线客服、网站留言、来电、邮件等方式联系研泰化学，将1V1免费为您提供技术服务，胶粘剂应用工程师将根据您具体的应用场景和需求进行综合衡量，提供到最合适的解决方案。
