IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是能源變換與傳輸的核心器件,俗稱電力電子裝置的“CPU”,作為國家戰略性新興產業,在軌道交通、智能電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域應用極廣。
IGBT主要結構包括芯片、端子、基板、底板、鍵合線、密封材料、樹脂外殼等,簡易結構示意圖如下:
在IGBT的結構中,樹脂材料主要用于外殼,要求耐高低溫、尺寸穩定性好、硅膠粘接性能好、能承受特殊焊接工藝、良好的耐漏電起痕性能等。因此總體上對樹脂材料具有較高的要求。重慶沃爾夫化工有限公司基于IGBT用戶的需求,提出有針對性的PPS材料解決方案,給客戶提供更多選擇范圍的相應功能屬性,以便在設計產品時有更多、更合適的選擇。
基于IGBT的需求,我們提出以下可供選擇的PPS材料功能屬性:
1、良好的尺寸穩定性,確保成型后的外殼平整度高、低翹曲,且在高低溫循環沖擊后保持尺寸穩定;
2、耐高溫性能突出,能在250℃-265℃焊接溫度下保持5-25分鐘,產品不翹曲、不變形;
3、經過特殊技術手段,使該系列PPS材料具有良好的硅膠粘接力。一般PPS材料由于極性低,硅膠粘接效果不好,而我們采用特殊技術手段,賦予該系列PPS材料良好的硅膠粘接性能,確保客戶在灌封硅膠后,只需要較短的烘干時間便具有良好的粘接效果;另外,沃爾夫還可以賦予該系列PPS材料良好的環氧粘接、聚氨酯粘接等化學屬性供客戶挑選;
4、良好的耐漏電起痕性能。由于IGBT的功能,決定了其外殼所用塑料材料必須具備良好的耐漏電起痕性能,沃爾夫根據不同客戶不同產品需求,推出了CTI(相比漏電起痕指數)為175V-600V的不同CTI等級的PPS材料;
5、良好的耐高低溫循環沖擊性能。IGBT的工況溫度一般在-40℃-150℃區間,因此需要產品在高低溫循環沖擊下保持良好的、抵抗內部金屬嵌件帶來的應力的能力,保證在高低溫循環沖擊下,IGBT整體性能的穩定性;
6、良好的水蒸氣阻隔能力。雖然IGBT內部金屬端子等金屬部件有硅膠等材料密封,但在高溫工況下,水蒸氣還是有一定的穿透力,如果PPS材質外殼具備良好的水蒸氣阻隔能力,則對IGBT內部的端子、鍵合線等金屬部件具有雙重保護效果,沃爾夫根據IGBT的功能屬性需求,特開發出良好蒸汽阻隔能力的PPS材料;
7、提供高強度、高模量、高韌性統一的PPS材料屬性。沃爾夫采用獨特技術,能將PPS材料的高強度、高模量屬性保留,同時賦予該系列材料良好的韌性。一般規格的PPS材料,很難將強度、模量和韌性統一到一個規格上面,這樣就給客戶產品設計帶來了局限。而沃爾夫在此方面的突破,給客戶的設計思路和方向帶來了更多選擇;
8、低飛邊屬性。根據客戶成型工藝,沃爾夫每個規格牌號都提供了低飛邊規格。
根據市場上IGBT不同客戶的不同需求,沃爾夫重點推出WG402S-35、WG402S-08、WM602A、WM602A-I等規格牌號,以供客戶不同設計思路和方向的選擇。具體指標及性能描述見下表:
客戶在做IGBT設計方案時,可充分考慮上表中各規格牌號PPS材料的相應屬性,若有需要進一步了解沃爾夫PPS材料在IGBT上的應用設計理念,可聯系廠家。
重慶沃爾夫化工將以強大的原創研發能力,根據客戶需求及痛點,持續不斷的投入研發,快速響應及反饋,為客戶提供持續穩定的PPS產品及材料解決方案。
原文始發于微信公眾號(艾邦半導體網):重慶沃爾夫化工基于IGBT應用的PPS解決方案