隨著半導(dǎo)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(dǎo)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(jī)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(jī)硅凝膠（Silicone gel）是一種雙組份加成型室溫或加溫硫化有機(jī)硅凝膠。
有機(jī)硅具有極強(qiáng)的適應(yīng)性和耐用性，可承受極端溫度、機(jī)械應(yīng)變和刺激性化學(xué)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(jī)硅類灌封膠獨(dú)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(yīng)力小、抗沖擊性好、粘附力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，是IGBT模塊灌封的首選材料。
基于目前工藝制備的有機(jī)硅凝膠灌封于IGBT模塊中時(shí)，當(dāng)器件內(nèi)部溫度升高到125℃時(shí)，有機(jī)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(yán)重影響材料的絕緣性能。
圖?典型的IGBT模塊封裝剖面示意圖
因此高壓大功率IGBT模塊對灌封膠提出的新要求包括：
①灌封膠材料絕緣強(qiáng)度高，足以保障芯片終端鈍化層及器件內(nèi)部三結(jié)合點(diǎn)處等電場集中位置的絕緣；
②灌封膠材料制備無副產(chǎn)物；
③灌封膠材料具有一定的耐熱、防水、耐機(jī)械性能等。
硅凝膠供應(yīng)商針對IGBT模塊提出的新要求，紛紛推出了低應(yīng)力、十分柔軟的IGBT硅凝膠，灌封到IGBT模組上后，硅凝膠的低應(yīng)力及柔軟性，能夠達(dá)到比較理想的抗沖擊、減震效果，同時(shí)，凝膠表面的粘性，粘接在IGBT模組上，也能很好的達(dá)到防水防潮的保護(hù)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(qiáng)度和體積電阻率，也能夠保護(hù)IGBT模塊。
國外廠商：
1. 日本信越
www.shinetsusilicone-global.com
信越化學(xué)1953年在日本首次將有機(jī)硅事業(yè)化。發(fā)揮有機(jī)硅的優(yōu)異特點(diǎn)，開發(fā)了各種各樣的產(chǎn)品。現(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(hù)理、化學(xué)等，滿足著各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的需求。在 IGBT 模塊中，信越可提供灌封劑（有機(jī)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(dǎo)熱油脂幫助將熱量從 IGBT 模塊導(dǎo)出。
2. 德國瓦克
瓦克總部位于德國，是硅化學(xué)和乙烯基聚合物領(lǐng)域的專家。瓦克的室溫硫化有機(jī)硅彈性體能夠保護(hù)電子部件不受外界影響，確保其功能可靠性，能夠?yàn)殡娮硬考墓喾狻⒄辰印⒚芊夂屯扛蔡峁┒ㄖ苹鉀Q方案。瓦克可以為IGBT提供柔性有機(jī)硅凝膠，將敏感元件的熱機(jī)械應(yīng)力降至最低，在溫度波動(dòng)極大或者振動(dòng)強(qiáng)度大的情況下保障正常運(yùn)行。
3. 美國邁圖有機(jī)硅
邁圖是全球領(lǐng)先的有機(jī)硅行業(yè)高新材料生產(chǎn)商和領(lǐng)導(dǎo)者，以有機(jī)硅為基料，邁圖設(shè)計(jì)出種類多樣的凝膠和封裝膠。在保護(hù)、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(jìn)小型化，具備長期可靠性。邁圖SilCool *?間隙填充劑適用于振動(dòng)、熱循環(huán)應(yīng)力和CTE（熱膨脹系數(shù)）等場合，還可提供初始粘接力，可應(yīng)用于IGBT 電源模塊。
4. 美國陶氏
陶氏化學(xué)是研制與生產(chǎn)系列化工產(chǎn)品的化學(xué)公司。陶氏粘合劑有機(jī)硅解決方案可密封并保護(hù)先進(jìn)的印刷電路板組裝系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可在變速驅(qū)動(dòng)器、太陽能逆變器、風(fēng)能轉(zhuǎn)換器、不間斷電源、動(dòng)力傳輸系統(tǒng)、電動(dòng)汽車、鐵路和海運(yùn)等具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用中驅(qū)動(dòng)IGBT。
陶氏的有機(jī)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(jī)械強(qiáng)度，可防止高壓應(yīng)用中產(chǎn)生氣泡/裂縫。有機(jī)硅粘合劑可在較寬的工作溫度范圍內(nèi)可靠地運(yùn)行，提供出色的無底漆附著力，并提供機(jī)械應(yīng)力阻尼。為了管理IGBT模塊的較高內(nèi)部溫度，陶氏還提供導(dǎo)熱有機(jī)硅材料，將敏感元件的多余熱量引導(dǎo)出去，以獲得更好的可靠性和性能。
5. 埃肯有機(jī)硅
埃肯有機(jī)硅隸屬于中國藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司，埃肯有機(jī)硅提供范圍廣泛的硅橡膠和凝膠，在電子應(yīng)用領(lǐng)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。?
國內(nèi)廠商：
隨著國產(chǎn)IGBT模塊的迅猛發(fā)展和國產(chǎn)替代的戰(zhàn)略要求，加之國際局勢的不穩(wěn)定性及國外材料價(jià)格高昂，國內(nèi)廠商開始紛紛尋求對IGBT模塊用有機(jī)硅凝膠的國產(chǎn)替代方案。
6. 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。杰果擁有高效精準(zhǔn)的生產(chǎn)、研發(fā)和檢測設(shè)備，結(jié)合先進(jìn)的生產(chǎn)管理技術(shù)，已經(jīng)成為國內(nèi)膠黏劑領(lǐng)域有規(guī)模的創(chuàng)新型、專精特新企業(yè)，可提供IGBT硅凝膠、單組份密封膠等產(chǎn)品。
7. 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(jī)硅橡膠的高新技術(shù)企業(yè)，致力于有機(jī)硅產(chǎn)品在電子和醫(yī)療方面的應(yīng)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。
8. 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(xué)原料和化學(xué)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(hù)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(jī)硅凝膠可用于芯片灌膠，具有開放時(shí)間長，耐溫范圍寬及高可靠性。
9. 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(dòng)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(jìn)行更換，損壞的硅凝膠可再次灌封修補(bǔ)，應(yīng)用于涂覆、澆注和灌封保護(hù)中高頻IGBT模塊等。
10. 山東東岳有機(jī)硅材料股份有限公司
山東東岳有機(jī)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(jī)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(lǐng)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(lǐng)域。東岳集團(tuán)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。
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(xué)科2000多種產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于光伏新能源、新能源汽車、5G通信、消費(fèi)電子、航空航天等領(lǐng)域，提供膠粘新材全面解決方案。回天新材5298系列透明凝膠產(chǎn)品能有效的解決 IGBT 模塊密封、防護(hù)與絕緣的問題。
12. 杭州之江有機(jī)硅化工有限公司
杭州之江有機(jī)硅化工有限公司成立于1996年，作為國內(nèi)領(lǐng)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(wù)。之江解決方案具有極強(qiáng)的適應(yīng)性和耐用性，保障系統(tǒng)穩(wěn)定和高效運(yùn)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(jī)硅凝膠；IGBT粘接材料：JS-606CHUN、ZJ-686L-01、ZJ-608。
13. 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(wù)，主營電子封裝材料、導(dǎo)熱材料、導(dǎo)電材料、晶圓劃片膜、減薄膜等400余種產(chǎn)品，應(yīng)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(lǐng)域。德邦可以為IGBT提供硅凝膠材料，具有加成固化、可吸收應(yīng)力、耐黃變、耐冷熱沖擊等優(yōu)勢。
14. 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(dǎo)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(yīng)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I(lǐng)GBT封裝無鉛錫膏和GT40 IGBT封裝有機(jī)硅凝膠。CT40?是一種低粘度雙組分高透明有機(jī)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。
15. 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(jī)聚合物膠粘劑供應(yīng)商。拜高 BEGEL 8606 為透明雙組份自修復(fù)有機(jī)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(shí)還有具有耐老化、耐候性等優(yōu)點(diǎn)，可用于半導(dǎo)體模塊、傳感器等。
16. 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(jī)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(hù)上，兆舜推出ZS-GN01，這是一種低粘度雙組分加成型有機(jī)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(diǎn)，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(hù)，對導(dǎo)磁性影響小，在固化反應(yīng)中不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物，可以應(yīng)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。
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