隨著半導體材料技術(shù)的突破，對功率器件電壓和頻率提出了更高的要求。更高電壓和更快開關(guān)頻率導致器件在工作過程中產(chǎn)生大量的熱量，熱量作為副產(chǎn)物影響了封裝材料的絕緣性能。有機硅凝膠材料因其具有優(yōu)良的耐溫、防水和電氣絕緣性能等，成為電子器件必不可少的封裝絕緣材料。目前，硅基IGBT模塊灌封常用的有機硅凝膠是一種雙組份加成型室溫或加溫硫化有機硅凝膠。
有機硅具有極強的適應性和耐用性，可承受極端溫度、機械應變和刺激性化學品，提供可靠的粘合、密封和熱穩(wěn)定性。硅凝膠作為一種特殊的電子灌封材料，除具備有機硅類灌封膠獨特的耐候和耐老化性能、優(yōu)異的耐高/低溫性能、良好的疏水性和電絕緣性能之外，還具有內(nèi)應力小、抗沖擊性好、粘附力強的優(yōu)點，是IGBT模塊灌封的首選材料。
基于目前工藝制備的有機硅凝膠灌封于IGBT模塊中時，當器件內(nèi)部溫度升高到125℃時，有機硅凝膠內(nèi)部將產(chǎn)生氣泡，并且隨著溫度升高，硅凝膠內(nèi)的氣泡呈體積增大，數(shù)量增多的趨勢。絕緣材料中的氣泡將嚴重影響材料的絕緣性能。
圖1?典型的IGBT模塊封裝剖面示意圖
Fig.1?Schematic?diagram?of?typical?IGBT?power?module?packaging
來源：《高壓大功率IGBT器件封裝用有機硅凝膠的制備工藝及耐電性》頊佳宇等
于是高壓大功率IGBT模塊對灌封膠提出的新要求有：
①灌封膠材料絕緣強度高，足以保障芯片終端鈍化層及器件內(nèi)部三結(jié)合點處等電場集中位置的絕緣；
②灌封膠材料制備無副產(chǎn)物；
硅凝膠供應商針對IGBT模塊提出的新要求，紛紛推出了低應力、十分柔軟的IGBT硅凝膠，灌封到IGBT模組上后，硅凝膠的低應力及柔軟性，能夠達到比較理想的抗沖擊、減震效果，同時，凝膠表面的粘性，粘接在IGBT模組上，也能很好的達到防水防潮的保護效果。不僅如此，IGBT硅凝膠優(yōu)異的電氣絕緣性能，如高介電強度和體積電阻率，也能夠保護IGBT模塊。
1. 深圳市晨日科技股份有限公司
晨日科技于2004年1月在深圳南山區(qū)成立，是一家創(chuàng)新型電子組裝及半導體封裝材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的國家級高新技術(shù)企業(yè)。為適應市場對IBGT焊錫膏低空洞率和高可靠性的要求，晨日開發(fā)出了M03和S03(水洗)兩款IGBT封裝無鉛錫膏和GT40 IGBT封裝有機硅凝膠。CT40?是一種低粘度雙組分高透明有機硅凝膠，可室溫固化，具有防潮、抗震、耐溫、自愈合等特性，主要適用于IGBT模塊和其他精密電子元件的密封和灌封。
2. 日本信越
www.shinetsusilicone-global.com
信越化學1953年在日本首次將有機硅事業(yè)化。發(fā)揮有機硅的優(yōu)異特點，開發(fā)了各種各樣的產(chǎn)品?，F(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了超過5000種產(chǎn)品，電氣電子、汽車、建筑、化妝品、保健護理、化學等，滿足著各個產(chǎn)業(yè)領域的需求。在 IGBT 模塊中，信越可提供灌封劑（有機硅凝膠）用于電絕緣，密封劑用于將外殼粘合到基板上。此外，還使用導熱油脂幫助將熱量從 IGBT 模塊導出。
3. 德國瓦克
瓦克總部位于德國，是硅化學和乙烯基聚合物領域的專家。瓦克的室溫硫化有機硅彈性體能夠保護電子部件不受外界影響，確保其功能可靠性，能夠為電子部件的灌封、粘接、密封和涂覆提供定制化解決方案。瓦克可以為IGBT提供柔性有機硅凝膠，將敏感元件的熱機械應力降至最低，在溫度波動極大或者振動強度大的情況下保障正常運行。
4. 美國邁圖有機硅
邁圖是全球領先的有機硅行業(yè)高新材料生產(chǎn)商和領導者，以有機硅為基料，邁圖設計出種類多樣的凝膠和封裝膠。在保護、隔離和嵌入精密電子線路方面，工業(yè)用凝膠和封裝膠能在灌封、粘合和密封工藝中提供高性能，促進小型化，具備長期可靠性。邁圖SilCool *?間隙填充劑適用于振動、熱循環(huán)應力和CTE（熱膨脹系數(shù)）等場合，還可提供初始粘接力，可應用于IGBT 電源模塊。
5. 美國陶氏
陶氏化學是研制與生產(chǎn)系列化工產(chǎn)品的化學公司。陶氏粘合劑有機硅解決方案可密封并保護先進的印刷電路板組裝系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可在變速驅(qū)動器、太陽能逆變器、風能轉(zhuǎn)換器、不間斷電源、動力傳輸系統(tǒng)、電動汽車、鐵路和海運等具有挑戰(zhàn)性的應用中驅(qū)動IGBT。
陶氏的有機硅凝膠可以固化成一種柔軟的材料，具有耐高溫、優(yōu)異的介電絕緣性能、更高的機械強度，可防止高壓應用中產(chǎn)生氣泡/裂縫。有機硅粘合劑可在較寬的工作溫度范圍內(nèi)可靠地運行，提供出色的無底漆附著力，并提供機械應力阻尼。為了管理IGBT模塊的較高內(nèi)部溫度，陶氏還提供導熱有機硅材料，將敏感元件的多余熱量引導出去，以獲得更好的可靠性和性能。
6. 煙臺德邦科技股份有限公司
德邦科技（688035）成立于2003年，為客戶提供封裝、粘合、散熱、裝配制造等功能性材料及專業(yè)的技術(shù)服務，主營電子封裝材料、導熱材料、導電材料、晶圓劃片膜、減薄膜等400余種產(chǎn)品，應用于集成電路、平面顯示、智能終端、新能源電池、光伏電池等領域。德邦可以為IGBT提供硅凝膠材料，具有加成固化、可吸收應力、耐黃變、耐冷熱沖擊等優(yōu)勢。
7. 杭州之江有機硅化工有限公司
杭州之江有機硅化工有限公司成立于1996年，作為國內(nèi)領先的膠黏劑和密封膠生產(chǎn)企業(yè)，為全球IGBT模塊封裝提供高性能封裝解決方案及一體化服務。之江解決方案具有極強的適應性和耐用性，保障系統(tǒng)穩(wěn)定和高效運行，為此推出了如下產(chǎn)品：IGBT封裝材料：ZJ-6450/ZJ-6250?/ZJ-6250M/ZJ-6250H/ZJ-6250LC有機硅凝膠；IGBT粘接材料：JS-606CHUN、ZJ-686L-01、ZJ-608。
8. 埃肯有機硅
?？嫌袡C硅隸屬于中國藍星星火有機硅有限公司，?？嫌袡C硅提供范圍廣泛的硅橡膠和凝膠，在電子應用領域推出產(chǎn)品CAF? RTV-1 和 Bluesil? ESA RTV-2。Bluesil? RTV-2（室溫硫化）凝膠和漿料灌封電子產(chǎn)品可用于太陽能模塊、接線盒、電力電子產(chǎn)品、IGBT（絕緣柵雙極晶體管）、傳感器、CPU 等，確保電子元件在電氣絕緣、附著力、溫度和耐火性方面的安全性。?
9. 山東東岳有機硅材料股份有限公司
山東東岳有機硅材料股份有限公司（300821）成立于2006年，2020年3月在深交所創(chuàng)業(yè)板上市。公司是一家專業(yè)從事有機硅材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。其中硅橡膠主要作為粘合劑、密封劑、灌封和制模材料用于建筑、電子、電力、汽車等領域，作為灌封和制模材料用于醫(yī)療、日用品、電子電器、新能源等領域。東岳集團灌封硅凝膠DYSIL GEL系列具有耐老化、滲油低、熱穩(wěn)定、抗黃邊等優(yōu)異特性。
10. 上海拜高高分子材料有限公司
上海拜高高分子材料有限公司成立于2012年，專注于汽車電子產(chǎn)業(yè)的的有機聚合物膠粘劑供應商。拜高 BEGEL 8606 為透明雙組份自修復有機硅凝膠，是一款針對IGBT模塊研制的特殊凝膠，不僅具備優(yōu)異的物理性能和電氣絕緣性能，同時還有具有耐老化、耐候性等優(yōu)點，可用于半導體模塊、傳感器等。
11. 湖北回天新材料股份有限公司
回天新材（股票代碼：300041）是中國膠粘新材行業(yè)唯一歷史最悠久、品類最多的企業(yè)，專注膠粘新材料研發(fā)，擁有六大學科2000多種產(chǎn)品，廣泛應用于光伏新能源、新能源汽車、5G通信、消費電子、航空航天等領域，提供膠粘新材全面解決方案?；靥煨虏?298系列透明凝膠產(chǎn)品能有效的解決 IGBT 模塊密封、防護與絕緣的問題。
12. 湖南利德電子漿料股份有限公司
www.leed-ink.cn
湖南利德電子漿料股份有限公司成立于2008年3月，專門從事電子漿料研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。利德漿料的透明灌封硅凝膠，具有很好流動性，易于灌注、能深度固化，可以觀察到元器件并可以用探針檢測出元件的故障，進行更換，損壞的硅凝膠可再次灌封修補，應用于涂覆、澆注和灌封保護中高頻IGBT模塊等。
13. 長沙岱華科技有限公司
長沙岱華科技有限公司成立于2021年，是一家以從事化學原料和化學制品制造業(yè)為主的企業(yè)。在IGBT模塊推出邊緣密封和芯片灌膠保護用膠解決方案。DH-9435單組份加熱固化可用于邊緣密封，DH-8606雙組分有機硅凝膠可用于芯片灌膠，具有開放時間長，耐溫范圍寬及高可靠性。
14. 成都拓利科技股份有限公司
成都拓利科技股份有限公司始建于1998年7月，是一家專業(yè)從事有機硅、環(huán)氧、紫外光固化等功能高分子材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、技術(shù)服務的高科技企業(yè)。拓利的有機硅凝膠具有透明性好，流動性好，固化快，可灌注，固化后為透明彈性體等優(yōu)點，此外還具有優(yōu)異的防潮、防水、耐臭氧、耐輻射、耐氣候老化等特性，可在-60~+200?℃長期使用，廣泛用于電子、電器、儀器儀表元件的澆注灌裝，以達到防潮、防震、阻尼、絕緣、密封的目的。也可用于絕緣、密封、粘接的電子元器件和高壓電力器件的灌封，適合于有自粘性要求的減震、消除應力和粘接良好的封裝。
15. 安徽漢碟電子材料有限公司
安徽漢碟電子材料有限公司成立于2018年，是生產(chǎn)和研發(fā)有機硅橡膠的高新技術(shù)企業(yè)，致力于有機硅產(chǎn)品在電子和醫(yī)療方面的應用。漢碟為IGBT模塊推出多款硅凝膠和硅橡膠產(chǎn)品，具有高韌性、高粘附性、耐溫等優(yōu)勢。
16. 浙江鑫鈺新材料有限公司
浙江鑫鈺新材料有限公司專業(yè)從事功能高分子新材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的高科技企業(yè)，鑫鈺有機硅導熱灌封膠是一類雙組份室溫或者加熱固化有機硅導熱灌封膠，本品粘度較低，流動性好，固化后具有良好的粘接性，導熱性和電氣絕緣性，廣泛應用于LED電源、電子配件，光伏接線盒、逆變器等領域。
17. 兆舜科技（廣東）有限公司
兆舜科技(廣東)有限公司成立于2010年07月，是一家專門從事有機硅新材料生產(chǎn)、研發(fā)、銷售為一體的國家級高新技術(shù)企業(yè)。在IGBT模塊的灌封防水防潮保護上，兆舜推出ZS-GN01，這是一種低粘度雙組分加成型有機硅硅凝膠，可以室溫固化，也加熱固化，具有溫度越高固化越快的環(huán)保產(chǎn)品特點，具有較好的柔韌性，適用于電子元件及組合件起防塵、防潮、防震及絕緣保護，對導磁性影響小，在固化反應中不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物，可以應用于PC(Poly-carbonate)、PP、ABS、PVC等材料及金屬類的表面，可在-60℃至220℃環(huán)境下使用。
18. 深圳安伯斯科技有限公司
深圳市安伯斯科技有限公司成立于2014年，主營粘接材料、導電材料、密封材料、導熱材料等系列產(chǎn)品，產(chǎn)品廣泛應用于消費電子、新能源電池等領域?，有用于密封的雙組份灌封硅凝膠產(chǎn)品。
19. 廣東杰果新材料有限公司
廣東杰果新材料有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)LED硅膠、燈具灌封硅膠、PU灌封膠、環(huán)氧樹脂膠的高新企業(yè)，前身是廣州市杰果電子科技有限公司，成立于2007年底?？商峁㊣GBT硅凝膠、單組份密封膠等產(chǎn)品。杰果也將在“2023年IGBT產(chǎn)業(yè)論壇”進行展臺展示，歡迎蒞臨現(xiàn)場參觀了解。
IGBT灌膠設備
針對IGBT硅凝膠的特點，為實現(xiàn)對IGBT模塊產(chǎn)品無氣泡灌封的自動化作業(yè)，最大限度地滿足產(chǎn)品真空灌膠的需求，設備廠商也推出了真空灌膠機，將雙組份膠水按照預先設定好的比例和出膠重量，自動配比后自動混合均勻，在預先實現(xiàn)真空的環(huán)境里均勻的灌注到每個產(chǎn)品里面，實現(xiàn)高精度注膠以及快速量產(chǎn)。
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦半導體網(wǎng)）：IGBT模塊封裝材料：有機硅凝膠及相關(guān)供應商介紹
