高压IGBT封装硅凝胶材料高温和热老化绝缘特性研究

TM215; 在高压IGBT器件中,新兴的宽禁带半导体芯片逐渐代替了传统的硅基半导体芯片,其高功率密度特性会导致电力电子模块的工作温度急剧上升.硅凝胶作为高压IGBT器件的封装用绝缘材料,其绝缘性能面临高温和热老化的挑战.为了研究高温和热老化对硅凝胶材料热稳定性和绝缘性能的影响,本文基于硅凝胶材料的高温试验与热老化试验,测试了高温和长期热应力作用对硅凝胶材料介电性能、体积电导率和击穿强度的影响,对硅凝胶的高温特性和热老化特性进行分析.结果表明:随着温度的升高,硅凝胶的复介电常数实部降低、介质损耗增加、直流电导率升高、击穿强度降低;随着热老化时间的增加,硅凝胶的复介电常数实部增加、介质损耗先减小...

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Published in绝缘材料 Vol. 56; no. 12; pp. 1 - 8
Main Authors 姚茗瀚, 江心宇, 杨紫月, 李凯旋, 莫申扬, 童颜, 张博雅, 李兴文
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安交通大学 电气工程学院 电力设备电气绝缘国家重点实验室,陕西 西安 710049%南瑞集团有限公司,江苏 南京 211000 2023
Subjects
silicone gel
高温
高压IGBT模块
有机硅凝胶
high voltage IGBT module
热老化
insulating package
绝缘封装
high temperature
thermal ageing
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ISSN1009-9239
DOI10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2023.12.001

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Summary:TM215; 在高压IGBT器件中,新兴的宽禁带半导体芯片逐渐代替了传统的硅基半导体芯片,其高功率密度特性会导致电力电子模块的工作温度急剧上升.硅凝胶作为高压IGBT器件的封装用绝缘材料,其绝缘性能面临高温和热老化的挑战.为了研究高温和热老化对硅凝胶材料热稳定性和绝缘性能的影响,本文基于硅凝胶材料的高温试验与热老化试验,测试了高温和长期热应力作用对硅凝胶材料介电性能、体积电导率和击穿强度的影响,对硅凝胶的高温特性和热老化特性进行分析.结果表明:随着温度的升高,硅凝胶的复介电常数实部降低、介质损耗增加、直流电导率升高、击穿强度降低;随着热老化时间的增加,硅凝胶的复介电常数实部增加、介质损耗先减小后增大、直流电导率先增大后减小、击穿强度降低.
ISSN:1009-9239
DOI:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2023.12.001