[发明专利]一种IGBT模块灌封用有机硅凝胶

说明书

本发明提供了一种IGBT模块灌封用有机硅凝胶，涉及硅凝胶技术领域。包括A、B、C、D、E成分，其中，所述A成分为乙烯基封端的聚硅氧烷，其乙烯基含量为0.2～0.4wt％；所述B成分为有机硅化合物，其乙烯基含量为0.6～1.0wt％；所述C成分为含氢硅油，其含氢量为0.15～0.35wt％；所述D成分为抑制剂；所述E成分为铂金催化剂；且所述硅凝胶中，按重量份计，所述A为100份，B为3‑10份；C成分的加入量中硅氢键的摩尔量与A和B成分中的乙烯基的摩尔量总和之比为0.4～0.8：1；D为0.02‑0.1份；E的加入量以A的总重量为基准，铂金催化剂的用量按铂金(Pt)计为1～10ppm。本发明的硅凝胶柔韧性好(锥入度≥2001/10mm)，电气性能优异(介电强度≥25kV/mm,体积电阻率≥10¹⁶Ω·cm)，适用于IGBT模块的灌封。

技术领域

本发明涉及硅凝胶技术领域，具体涉及一种IGBT模块灌封用有机硅凝胶。

背景技术

IGBT，具体叫做绝缘栅双极型晶体管，是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件，具有开关速度快、功率输出高、尺寸小以及在终端应用中可靠性高等优点，在智能电网、轨道交通、航空航天、新能源等领域得到广泛应用。当IGBT模块应用在高铁动车、电动汽车、大功率发电机组等控制模块上时，经常要经受冷热高低温的冲击，水汽的侵蚀和各种机械振动苛刻条件的考验。因此，如何保障IGBT模块的使用环境和延长使用寿命，是技术工程中的一大难题。

IGBT模块通常包括紫铜底板导热绝缘陶瓷覆铜板、芯片、连接导束、电极、控制端子、塑料壳体、有机硅凝胶层和环氧绝缘层。其中，有机硅凝胶因其具有优良的耐温、防水和电气绝缘性能，是电子器件必不可少的封装材料。

硅凝胶作为一种特殊的电子灌封材料，除了具备有机硅类灌封胶独特的耐候和耐老化性能、优异的耐高低温性能、良好的疏水性和电绝缘性能之外，其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，硅凝胶表面有黏性，能粘附在IGBT模组上，达到防水防潮的保护效果。因此硅凝胶是IGBT模块灌封的首选材料。

目前，有关硅凝胶灌封材料及其制备方法已有较多披露，然而，现有的硅凝胶材料的介电强度通常在20～22kV/mm，体积电阻率通常在10¹³～10¹⁴′Ω·cm，难以满足更高的使用要求。

发明内容

本发明基于IGBT模块灌封的要求，提供一种加成型硅凝胶。

本发明提供的加成型硅凝胶具有粘度低、柔韧性好、介电强度和体积电阻率高、耐老化性好的特点。

为实现上述技术目的，本发明主要通过以下技术方案实现：

一种IGBT模块灌封用有机硅凝胶，所述硅凝胶包括A、B、C、D、E成分，其中，所述A成分为乙烯基封端的聚硅氧烷，其乙烯基含量为0.2～0.4wt％；所述B成分为有机硅化合物，其乙烯基含量为0.6～1.0wt％；所述C成分为含氢硅油，其含氢量为0.15～0.35wt％；所述D成分为抑制剂；所述E成分为铂金催化剂；且所述硅凝胶中，按重量份计，所述A为100份，B为3-10份；C成分的加入量中硅氢键的摩尔量与A和B成分中的乙烯基的摩尔量总和之比为0.4～0.8：1；D为0.02-0.1份；E的加入量以A的总重量为基准，铂金催化剂的用量按铂金(Pt)计为1～10ppm。

其中，本发明中，所述A成分的结构式如式(I)所示：

式(I)中，R₁相同或不同，表示甲基或苯基；n为整数；

所述B成分的结构式如式(II)所示：

式(II)中，R₂相同或不同，表示甲基或苯基；m为整数；

所述C成分的结构式如式(III)所示：