IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，中文名字叫“绝缘栅双极型晶体管”。目前主要应用在IGBT模块灌封的是有环氧胶和有机硅凝胶两个。主流的大功率模块都是选用的硅凝胶和环氧胶配合使用，既能给模块提供很好的电气绝缘保护（有机硅凝胶），又能给模块给予很好的机械强度保护（环氧胶）。
下面是我们所开发一款适用于IGBT模块的环氧胶产品，其基本性能和某牌号的产品性能相当。
表1 某牌号IGBT环氧灌封胶性能指标
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项 目 |
数 值 |
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固化前 |
组分 |
A |
B |
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外观 |
黑色流体 |
灰白色流体 |
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比重 （25℃,g/cm3） |
1.71-1.76 |
1.71-1.76 |
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粘度 （25℃,cp） |
35,000-40,000 |
35,000-40,000 |
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胶化时间 （200g，125℃，min） |
15-20 |
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适用期（25℃,h） |
10 |
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混合比(重量比) |
1:1 |
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固化工艺 |
80℃/1h+125℃/2h+140℃/3h |
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固化后 |
硬度（邵D） |
90±2 |
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热变形温度 （TMA，℃） |
125-130 |
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最高使用温度 （℃） |
180 |
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最低使用温度 （℃） |
-30 |
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拉伸强度 （MPa） |
35-40 |
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断裂伸长率 （%） |
1-2 |
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弯曲强度 （MPa） |
4800-5400 |
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吸水率 （%） |
室温24h 0.02 室温168h 0.08 |
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电气强度 （KV/mm） |
≥23 |
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线热膨胀系数 （ppm/℃） |
室温-HDT 18-20 室温-200 35-42 |
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体积电阻率 （Ω·m） |
1.0×1014 |
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阻燃 （UL-94） |
V-0 |
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导热系数λ （W/mK） |
0.8±0.1 |
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该款产品也经过多次的灌封实验和后期对模块的性能评估，如高温存储、低温存储、高低温存储、振动实验和双85实验等。模块性能稳定，所灌封的环氧胶无开裂、形变和其他外观明显的变化。
下面为另外一款适用于IGBT模块灌封的环氧胶。
表2 某牌号IGBT环氧灌封胶性能指标
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固化前 |
特性 |
A组份 |
B组份 |
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化学组成 |
环氧树脂 |
固化剂 |
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颜色 |
黑色 |
淡黄色 |
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粘度（25℃，cps） |
200,000~400,000 |
45~46 |
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混合粘度（25℃，cps） |
4000~6000 |
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混合比 |
4 |
1 |
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比重（g/cm3） |
1.78 |
1.16 |
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固化后 |
特性 |
指标 |
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玻璃化转变温度（℃） |
122 |
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热膨胀系数（ppm） |
57 |
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硬度（邵D） |
90 |
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比重（25℃,g/cm3） |
1.64 |
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吸水率（%） |
0.24 |
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1.11 |
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0.43 |
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分解温度（℃） |
305 |
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失重率（℃） |
＜0.5 |
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＜0.5 |
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＜0.5 |
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＜0.5 |
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＜3 |
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导热系数（W/mK） |
0.3 |
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热阻系数（m2K/W） |
0.01 |
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体积电阻率（Ω/cm） |
2.36×1015 |
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表面电阻率（Ω） |
2.86×1012 |
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介电常数（1kHz） |
3.5 |
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该产品也是经过多次灌封实验，其主要难点是在冷热冲击下容易开裂。经过我们很多次的调试，利用该产品灌封后的IGBT模块也是顺利通过冷热冲击和机械振动等相关性能实验。
从上述两个产品的性能参数可以发现，在IGBT模块灌封中，对环氧胶比较注重的性能有热膨胀系数和吸水率等性能；另外，在灌封模块后，对胶的耐高低温性能也有比较大的要求。此外，相关的工艺性也极其重要，其重要性直接决定灌封模块的合格与否。
PS：所发表IGBT模块用环氧灌封胶的文章和申请专利
1、曾亮，朱伟，高敬民，刘京力，姜其斌，李鸿岩. 无机填料对环氧树脂灌封胶性能影响[J]. 绝缘材料，2014，47(3)：13-16.
2、曾亮，黎超华，李忠良，李鸿岩，姜其斌. 大功率IGBT用耐高温环氧灌封胶的研制[J]. 绝缘材料，2016，49(3)：24-28.
3、曾亮，朱伟，李忠良，蒋大伟，黄友根，李鸿岩. 大功率IGBT用环氧树脂灌封胶的流变性能研究[J]. 绝缘材料，2015，48(6)：25-29.
4、朱伟，曾亮，高敬民，姜其斌，李鸿岩. 高性能环氧电子灌封胶的研制[J]. 绝缘材料，2014，47(1)：56-59，65.
5、一种加热固化型双组分环氧灌封胶及其制备方法
发明人: 曾亮 黄友根 李鸿岩 鹿芝 蒋大伟 彭勇殿 李继鲁 赵洪涛
专利号: ZL201210380062.
6、一种耐高温环氧灌封胶及其制备方法和在IGBT模块中作为封装材料的应用
发明人: 黎超华 曾亮 李鸿岩
专利号: ZL201510329511.2
原文始发于微信公众号（山中夜雨人）：大功率IGBT模块环氧灌封胶介绍
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