[发明专利]一种高强度IGBT大功率模块封装硅胶及其封装工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有机硅封装硅胶技术领域，具体涉及一种高强度IGBT大功率模块封装硅胶及其封装工艺。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transisitor)是绝缘栅双极型晶体管的英文缩写，是一种MOSFET与双极晶体管复合的器件，功率MOSFET易于驱动，控制简单，开关频率高，功率晶体管的导通电压低，通态电流大，损耗小。在中、高频率应用中，实现主导地位。作为一种新型的功率器件，IGBT最大的特点就是节能和高能效，已经在节能市场领域获得较为广泛的应用。

在中国IGBT行业中，中端技术已有突破，基本形成从芯片设计到芯片封装，目前需要解决的是“进口替代”，做到IGBT关键原料的国产化。这样才能拥有较好的IGBT的产业规模，使智能电网、高铁建设、新能源汽车以及家电节能等本土市场快速发展。

应用在IGBT功率模块封装上的有机硅封装胶具有更为高的要求才能满足并实现IGBT的逆变功能，实现直流电变为可控的交流电的转换。目前国内的有机硅市场上，开始陆续出现IGBT功率模块封装用的有机硅胶的一些报导，针对该应用领域提出更为苛刻的要求。目前的硅胶的问题是耐候性和抗冲击效果差，不能较好的与模块兼容和粘附，极易透水和透氧，造成模块的快速老化，只能适用中低频率的器件。而可以满足大功率、高频率、高电压、大电流的IGBT功率模块封装硅胶暂时还没有报道。

发明内容

本发明提供一种高强度IGBT大功率模块封装硅胶及其封装工艺，该封装胶强度高，可以抵抗外部的冲击，耐候性佳，与IGBT功率模块具有很好的兼容和粘附强度。有效的起到对IGBT功率模块的保护和绝缘作用。满足在大功率、高频率、高电压、大电流的IGBT功率模块封装要求。

本发明的技术方案是：一种高强度IGBT大功率模块封装硅胶，为双组份加热固化型胶黏剂，包括A组分和B组分，其中；

a)A组分：

甲基乙烯基聚硅氧烷树脂40～50份

甲基乙烯基硅油23～50份

冲击改性剂5～15份

耐候剂1～5份

粘附力剂3～6份

催化剂0.1～1份

b)B组分：

甲基乙烯基聚硅氧烷树脂30～50份

甲基乙烯基硅油30～50份

交联剂5～20份

抑制剂0.1～0.5份；

A组分和B组分的质量比为1：1。

由于本发明摒弃了常规的有机硅封装硅胶，解决了常规封装硅胶强度低，与IGBT模块兼容性和粘附强性差，抗冲击效果差，耐候性不佳，极易透水和透氧等缺陷，与现有技术相比，具有更高的强度和抗冲击的性能，耐候性，兼容和粘附性，具有较低的吸水率和吸氧率，而且对其封装工艺进行了探讨，这样更有效的保护器件模块，保证在IGBT功率模块工艺条件下稳定运行。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：针对本发明中出现的Me为甲基，Vi为乙烯基，Ph为苯基。

本发明的甲基乙烯基聚硅氧烷树脂为液体的乙烯基树脂。

进一步，所述甲基乙烯基聚硅氧烷树脂为以下结构式(1)和结构式(2)中的一种或二者的混合；

(Me₃SiO_0.5)_a(ViMe₂SiO_0.5)_b(SiO₂)  (1)

其中，a＝0.6～1.2，b＝0.6～1.2

(Me₃SiO_0.5)_c(ViMe₂SiO_0.5)_d(Me₂SiO)(MeSiO_1.5)  (2)

其中，c＝0.7～1.2，d＝0.4～1.3。

进一步，所述甲基乙烯基硅油为以下结构式(3)和结构式(4)中的一种或二者的混合；

(ViMe₂SiO_0.5)(Me₂SiO)_e(ViMe₂SiO_0.5)  (3)

其中，e＝50～200