压接IGBT小管壳与外框高温热老化绝缘特性

作     者：李凯旋 江心宇 杨紫月 姚茗瀚 张博雅 李兴文 莫申扬 

作者机构：西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年第8期

页      面：3644-3654页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：压接IGBT模块 封装材料 高温 热老化 绝缘特性 

摘      要：近年来IGBT模块朝着更高电压等级与更大功率密度的方向发展，有限空间内的高电压与大电流将使得器件在高温下的绝缘失效概率急剧增加，模块中承受长时间高温的封装材料面临着绝缘退化乃至失效的风险。因此，亟需针对IGBT模块中封装材料开展高温与热老化绝缘特性研究。文中面向压接IGBT中的小管壳玻璃纤维增强型聚对苯二甲酰癸二胺和外框玻璃纤维增强不饱和聚酯封装材料，通过微观形貌、组分、介电及沿面闪络描述了两种材料的高温与热老化特性。结果表明，两种材料在热氧老化后出现不可逆的黄变现象，组分显示这与有色官能团的增加有关。此外，两种材料介电与电导性能在高温与热老化后都有所退化，尽管如此，外框仍旧满足IEC标准中关于介质损耗因数的要求(≤0.03)。小管壳和外框在150℃高温下耐压分别下降27%与29%，能带结构的计算结果验证了沿面闪络的退化行为。