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IGBT器件封装用有机硅凝胶宽频介电特性与温度影响

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有机硅凝胶材料作为IGBT器件封装用绝缘材料,在器件的运行工况下,器件承受着重复性导通关断电压,对应频谱宽,且器件损耗将引起温度升高.为了能够准确分析器件内部电场特性,运用频域介电谱技术对有机硅凝胶在宽频、宽温度范围内的介电特性进行研究,利用叉指电极,实现对有机硅凝胶在不同温度下的宽频介电谱测试.采用Cole-Cole介电模型对实验数据进行拟合,并分析温度对Cole-Cole模型特征参量的影响规律.研究结果表明:频率和温度对有机硅凝胶的介电特性均有较大影响,在低频高温下,有机硅凝胶材料相对复介电常数的实部、虚部都显著增加.在所提取的Cole-Cole介电模型的特征参量中,直流电导率σ0及特征参量Δε1与温度之间的关系都满足Arrhenius方程,热活化能分别为0.233 eV与0.691 eV;弛豫时间τ1和τ2随温度的变化规律有所不同,但在高温时都明显增加.对半导体器件封装用有机硅凝胶材料介电特性的认知可以为器件内部电场分析和绝缘设计提供基础数据支撑.
Broadband Dielectric Properties and Temperature Effects of Silicone Gel for IGBT Device Encapsulation

毛塬、李学宝、顼佳宇、赵志斌、崔翔

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新能源电力系统国家重点实验室 华北电力大学 北京 102206

有机硅凝胶 宽频介电谱 温度 Cole-Cole模型 特征参量

国家自然科学基金委员会-国家电网公司智能电网联合基金资助

U1766219

2020

10.11930/j.issn.1004-9649.202007124

中国电力
国网能源研究院 中国电机工程学会

中国电力

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.463
ISSN：1004-9649
年,卷(期)：2020.53(12)
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