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:

重庆沃尔夫化工基于IGBT应用的PPS解决方案

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。

重庆沃尔夫化工基于IGBT应用的PPS解决方案

基于IGBT的需求,我们提出以下可供选择的PPS材料功能属性:

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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;

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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;

重庆沃尔夫化工基于IGBT应用的PPS解决方案

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;

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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;

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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;

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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;

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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;

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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。

重庆沃尔夫化工基于IGBT应用的PPS解决方案
重庆沃尔夫化工基于IGBT应用的PPS解决方案

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:

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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

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作者 gan, lanjie