[发明专利]一种IGBT用耐高压有机硅凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种IGBT用耐高压有机硅凝胶，为多组分，包括质量配比为(1:1)～(6:1)的A组分和B组分，其中，所述A组分：乙烯基硅油、改性硅油、催化剂；所述B组分包括：乙烯基硅油、补强材料、含氢硅油、阻聚剂。本发明还公开了有机硅凝胶的制备方法。本发明的有机硅凝胶介电强度高(介电强度≥30KV/mm)，解决了目前市面上有机硅凝胶无法满足IGBT高压模块的灌封要求的技术难题。

技术领域

本发明属于硅凝胶技术领域，尤其涉及一种IGBT用耐高压有机硅凝胶及其制备方法。

背景技术

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(双极型三级管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。IGBT主要应用领域有家电(如变频家电和电磁炉)、轨道交通电机(如高铁)、新能源(如光伏/风电)、汽车(如汽车点火和EV/HEV)等。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。

目前，国内用于IGBT灌封的有机硅凝胶主要为双组分加成型室温硫化硅橡胶，其市场份额几乎全被瓦克、迈图等跨国公司的产品所垄断。国内关于IGBT有机硅凝胶的研究大多集中在中低压模块，因为这些硅凝胶产品介电强度≤25KV/mm，无法满足高压模块对于介电强度的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有介电强度高、机械性能优秀、流动性好、易于灌封的IGBT用耐高压有机硅凝胶及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种IGBT用耐高压有机硅凝胶，所述有机硅凝胶为多组分，包括质量配比为(1:1)～(6:1)的A组分和B组分，其中，

所述A组分包括以下质量份数的原料：

乙烯基硅油 10～100份，

改性硅油 5～20份，

催化剂 0.001～0.1份；

所述B组分包括以下质量份数的各组分：

上述的有机硅凝胶，优选的，所述乙烯基硅油包括端乙烯基硅油、侧乙烯基硅油、端乙烯基苯基硅油、侧乙烯基苯基硅油、端基和侧链均含乙烯基的硅油中一种或几种。

上述的有机硅凝胶，优选的，所述乙烯基硅油粘度在25℃时为1000～10000mpa.s，乙烯基含量为0.1％～0.3％。

上述的有机硅凝胶，优选的，所述改性硅油包括γ-(2,3环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和羟基硅油中的一种或几种。

上述的有机硅凝胶，优选的，述含氢硅油包括单端氢硅油、端甲基侧氢硅油和双端氢硅油中的一种或几种。

上述的有机硅凝胶，优选的，所述含氢硅油的粘度在25℃时为10～80mpa.s，含氢量为0.01％～1.5％。

上述的有机硅凝胶，优选的，所述补强材料为MQ硅树脂、气相二氧化硅和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；

所述催化剂包括氯铂酸的乙烯基硅氧烷络合物、醇改性的氯铂酸、氯铂酸与烯烃的络合物中的一种或几种；

所述阻聚剂包括3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇、1-己炔基-1-环己醇、2-甲基-3-丁炔基-2-醇、2-苯基-3-丁炔基-2-醇和乙烯基环体中的一种或多种。