高压大功率IGBT器件封装用有机硅凝胶的制备工艺及耐电性

顼佳宇 李学宝 崔 翔 毛 塬 赵志斌

高压大功率IGBT器件封装用有机硅凝胶的制备工艺及耐电性

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（1. 新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学）北京 102206 2. 弗吉尼亚理工大学电气与计算机工程系 黑堡 24060）

有机硅凝胶凭借其优异的电绝缘和机械性能，广泛应用于IGBT器件的封装绝缘。该文详细介绍有机硅凝胶的制备工艺，改进了脱气曲线，解决传统工艺制备的样品在高温下出现气泡的问题。此外，考虑到IGBT器件在运行过程中产生大量的热量，热量作为副产物影响绝缘材料的性能，该文使用改进的脱气曲线制备了有机硅凝胶样品，通过实验得出不同温度下样品击穿电压的韦伯分布，获得温度对有机硅凝胶工频电击穿的影响规律并分析影响机制。该研究将为硅凝胶在高压IGBT功率器件的封装设计中提供重要的实用信息。

有机硅凝胶 改进脱气曲线 工频电击穿特性 热性能 自由体积理论

0 引言

高压大功率电力电子装备可以实现电能的灵活变换与调控，是直流输电技术中的关键装备，而高压大功率电力电子装备的核心是高压大功率电力电子器件[1]。绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT）集高频、高压和大电流等优点于一身，是国际上公认的电力电子技术第三次革命最具代表性的产品[2]。

近十年来，IGBT器件从芯片设计、工艺、测试到器件封装技术等方面均取得了重大进步[3]。在器件封装方面，有机硅凝胶材料因其具有优良的耐温、防水和电气绝缘性能等，成为电子器件必不可少的封装绝缘材料[4]。……