[发明专利]一种用于IGBT模块的密封方法

说明书

本发明提供了一种用于IGBT模块的密封方法，涉及IGBT模块封装结构技术领域。本发明包括以下步骤：S1、围框下部与底板气体密封地固定连接；S2、在围框与底板形成的腔体灌封底部密封层；S3、在所述腔体内，在所述底部密封层上灌封稳定层；S4、在所述腔体内，在所述稳定层上灌封顶部加固层；S5、将所述围框上部与所述盖板固定连接。通过用于IGBT模块的密封技术，在低压环境应用IGBT模块时，虽然密封结构内外存在气压差，也不会出现微气泡在高压电场作用下的局部放电现象，不会造成有机绝缘的灌封体的老化分解，有效地提高了IGBT模块的可靠性。

技术领域

本发明涉及IGBT模块封装结构技术领域，尤其涉及一种用于IGBT模块的密封方法。

背景技术

IGBT模块拥有耐高压、耐大电流冲击、高开关频率等特性，已经在铁路交通行业得到广泛的应用。由于其优良的性能，越来越受到火箭、导弹等航天领域的青睐。IGBT模块通过在模块内部灌封硅凝胶提高器件的绝缘性能，防止产品发生局部放电，同时保护芯片组件、铝键合丝。

现有技术中，IGBT模块为非气密性封装，由于模块内部电极与围框、围框与底板，芯片组件与基板等交界处都不是完全密封的状态，存在微小缝隙，灌封胶无法完全浸润到这些微小缝隙内，造成灌封体内部存有微小密闭空间。在地面应用时，IGBT模块内的微小密闭空间的存在不会造成使用问题，但在低压环境应用时，微小密闭空间内外会形成气压差，造成微小密闭空间内部逐渐对外释放气体，从而导致灌封体变形，形成微气泡。微气泡在高压电场作用下将产生局部放电，长期持续的局部放电会造成有机绝缘的灌封体逐渐老化分解，使得相邻微气泡壁损坏形成更大的气隙，进而造成更大的局部放电量，随着局部放电能量的不断增大，灌封体的绝缘性能最终丧失导致IGBT模块失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够实现低压环境下灌封体内无气泡产生，使IGBT模块具有在低气压环境下使用可靠性的用于IGBT模块的密封方法。

本发明提供的用于IGBT模块的密封方法，包括以下步骤：

S1、围框下部与底板气体密封地固定粘接；

S2、在围框与底板形成的腔体灌封底部密封层；

S3、在所述腔体内，在所述底部密封层上灌封稳定层；

S4、在所述腔体内，在所述稳定层上灌封顶部加固层；

S5、将所述围框上部与所述盖板固定连接。

在本发明中涉及的IGBT模块包括：

围框，所述围框下部与底板的周边固定连接，所述围框和所述底板形成腔体；

盖板，与所述围框的上部盖合地固定连接；

相互分离的覆铜基板，焊接于所述底板上表面；

芯片组件和端子，所述芯片组件和所述端子的固定端分别焊接于所述覆铜基板，其中，所述端子的自由端由盖板开口伸出；

所述相互分离的覆铜基板上表面之间焊接金属键合丝，所述芯片组件之间焊接金属键合丝；

所述围框与所述底板之间气体密封地连接形成腔体，在腔体内灌注的灌注体分为三层，通过将IGBT模块全部容置于灌注体中，使IGBT模块处于整体具有气密性的密封结构中，因为密封结构中不存在气体，使得IGBT模块内部能够不受外界低压环境影响。在低压环境下，在IGBT模块内部端子与围框的焊接处、围框与底板的焊接处，芯片组件与基板的焊接处的微小缝隙形成的微小密闭空间中的气体不会逸出至灌封体内。

根据本发明的一个方面，所述底部密封层与所述稳定层与所述顶部加固层的硬度之比为(2-3)：1：(2-3)；