IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。
IGBT主要结构包括芯片、端子、基板、底板、键合线、密封材料、树脂外壳等,简易结构示意图如下:
在IGBT的结构中,树脂材料主要用于外壳,要求耐高低温、尺寸稳定性好、硅胶粘接性能好、能承受特殊焊接工艺、良好的耐漏电起痕性能等。因此总体上对树脂材料具有较高的要求。重庆沃尔夫化工有限公司基于IGBT用户的需求,提出有针对性的PPS材料解决方案,给客户提供更多选择范围的相应功能属性,以便在设计产品时有更多、更合适的选择。
基于IGBT的需求,我们提出以下可供选择的PPS材料功能属性:
1、良好的尺寸稳定性,确保成型后的外壳平整度高、低翘曲,且在高低温循环冲击后保持尺寸稳定;
2、耐高温性能突出,能在250℃-265℃焊接温度下保持5-25分钟,产品不翘曲、不变形;
3、经过特殊技术手段,使该系列PPS材料具有良好的硅胶粘接力。一般PPS材料由于极性低,硅胶粘接效果不好,而我们采用特殊技术手段,赋予该系列PPS材料良好的硅胶粘接性能,确保客户在灌封硅胶后,只需要较短的烘干时间便具有良好的粘接效果;另外,沃尔夫还可以赋予该系列PPS材料良好的环氧粘接、聚氨酯粘接等化学属性供客户挑选;
4、良好的耐漏电起痕性能。由于IGBT的功能,决定了其外壳所用塑料材料必须具备良好的耐漏电起痕性能,沃尔夫根据不同客户不同产品需求,推出了CTI(相比漏电起痕指数)为175V-600V的不同CTI等级的PPS材料;
5、良好的耐高低温循环冲击性能。IGBT的工况温度一般在-40℃-150℃区间,因此需要产品在高低温循环冲击下保持良好的、抵抗内部金属嵌件带来的应力的能力,保证在高低温循环冲击下,IGBT整体性能的稳定性;
6、良好的水蒸气阻隔能力。虽然IGBT内部金属端子等金属部件有硅胶等材料密封,但在高温工况下,水蒸气还是有一定的穿透力,如果PPS材质外壳具备良好的水蒸气阻隔能力,则对IGBT内部的端子、键合线等金属部件具有双重保护效果,沃尔夫根据IGBT的功能属性需求,特开发出良好蒸汽阻隔能力的PPS材料;
7、提供高强度、高模量、高韧性统一的PPS材料属性。沃尔夫采用独特技术,能将PPS材料的高强度、高模量属性保留,同时赋予该系列材料良好的韧性。一般规格的PPS材料,很难将强度、模量和韧性统一到一个规格上面,这样就给客户产品设计带来了局限。而沃尔夫在此方面的突破,给客户的设计思路和方向带来了更多选择;
8、低飞边属性。根据客户成型工艺,沃尔夫每个规格牌号都提供了低飞边规格。
根据市场上IGBT不同客户的不同需求,沃尔夫重点推出WG402S-35、WG402S-08、WM602A、WM602A-I等规格牌号,以供客户不同设计思路和方向的选择。具体指标及性能描述见下表:
客户在做IGBT设计方案时,可充分考虑上表中各规格牌号PPS材料的相应属性,若有需要进一步了解沃尔夫PPS材料在IGBT上的应用设计理念,可联系厂家。
重庆沃尔夫化工将以强大的原创研发能力,根据客户需求及痛点,持续不断的投入研发,快速响应及反馈,为客户提供持续稳定的PPS产品及材料解决方案。
原文始发于微信公众号(艾邦半导体网):重庆沃尔夫化工基于IGBT应用的PPS解决方案