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IGBT模块的环氧灌封胶应用工艺介绍

芯长征科技 来源:亮说材料 2024-12-04 09:51 次阅读

以下文章来源于亮说材料,作者山中夜雨人

IGBT模块的环氧灌封胶应用工艺是一个专业性很强的领域,涉及到材料的选择、配比、混合、脱泡、灌封、固化等多个步骤。

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以下是一些关键的应用工艺细节:

1. 材料选择:

IGBT模块封装常用的环氧灌封胶是双组分形式,由特种环氧树脂、无机填料和助剂等组成。这些材料需要具备耐高温、高绝缘性、低固化收缩率等特性,以确保模块的长期可靠性和稳定性。

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2. 配比和混合:

环氧灌封胶的A组分和B组分需要按照一定的质量比进行混合。例如,某些环氧灌封胶的A组分与B组分的质量比可能为1:1或4:1。混合过程中,需要确保均匀,以避免固化过程中产生气泡或不均匀的固化物。

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3. 脱泡:

混合后的环氧灌封胶需要在真空条件下进行脱泡处理,以去除混合过程中产生的气泡。脱泡通常在低于1100 Pa的负压下进行,时间可能为5至10分钟 。

4. 灌封:

脱泡后的环氧灌封胶需要缓慢倒入预先准备好的IGBT模块中。这个过程需要控制灌封胶的流量和速度,以避免产生气泡或溢出。

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5. 固化:

灌封后的IGBT模块需要按照厂家推荐的固化条件进行加热固化。固化过程可能包括阶梯升温固化,例如80℃/1h+125℃/2h+140℃/3h,或者单一温度固化,如120℃/10h。

6. 环境测试:

固化后的IGBT模块需要进行一系列的环境测试,包括高温存储、低温存储、温度循环测试、功率循环等,以验证环氧灌封胶的性能和封装的可靠性。

7. 性能要求:

环氧灌封胶的性能要求包括低粘度、低固化收缩率、低热膨胀系数、高玻璃化转变温度和良好的热稳定性。这些性能指标直接影响IGBT模块的电气性能和机械保护。

种类 胶1 胶2
组分 树脂 固化剂 树脂 固化剂
外观 黑色流体 白色流体 黑色流体 淡黄色液体
比重(23℃) 1.71~1.76 1.71~1.76 1.78 1.16
黏度(Pa.s, 25℃) 25~30 22~32 200~400 0.045~0.046
混合比(质量/体积) 1:1 4:1
混合黏度(Pa.s, 25℃) 22~32 4~6
凝胶时间
(125℃, min)
15~20 30~40
固化工艺(h/℃) 1/80+2/125+3/140 120/10
硬度(邵氏D,25℃) 95 90
热变形温度(TMA,℃) 130 122
拉伸强度(MPa) 40~50 30~40
断裂伸长率(%) 1~2 3~5
吸水率(23℃24h,%) 0.20 0.24
CTE(ppm)25~200℃ 38~42 57
热导率(W/m.K) 0.6~0.7 0.3
阻燃性(UL94) V-0 V-0
介电强度(kV/mm) 21 21
体积电阻率(Ω.cm) 1015 1015

通过上述工艺步骤,环氧灌封胶在IGBT模块封装中的应用可以提供优异的机械保护、化学和环境抵抗力、电气绝缘性、热稳定性,并防止氧化和腐蚀,从而提高组件的长期稳定性和可靠性。

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原文标题:大功率IGBT环氧灌封胶应用工艺介绍

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