[发明专利]一种大功率IGBT封装用耐高温有机硅凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种大功率IGBT封装用耐高温有机硅凝胶，包括A组分和B组分，其中，A组分由以下原料混合制备而成：乙烯基硅油和铂金催化剂；B组分由以下原料混合制备而成：乙烯基硅油、MDT苯基硅树脂、交联剂、扩链剂、抑制剂和抗氧剂；乙烯基硅油为甲基苯基乙烯基硅油，其乙烯基含量质量比为0.1％‑5％，苯基含量质量比为10％‑50％，粘度为1000‑10000mPa·s。本发明还相应地公开了该耐高温有机硅凝胶的制备方法以及具体的使用方法。本发明的耐高温有机硅凝胶，可长期耐受220℃以上的高温，且不黄变，其硬度、阻尼性能与粘结性仍能保持良好。

技术领域

本发明属于硅凝胶技术领域，尤其涉及一种大功率IGBT封装用耐高温有机硅凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

现行常规的有机硅凝胶使用温度均在200℃以下，随着电子元器件功率逐渐变大，对有机硅凝胶的耐温性能和绝缘性能提出了越来越高的要求，常规的硅凝胶已经无法满足新型电子元器件的使用要求，如近年来发展特别快的大功率SiC型IGBT(绝缘栅双极型晶体管)元器件，便对封装材料的耐温性能提出了更高的性能要求，需要长期使用温度＞220℃，而目前的有机硅凝胶的使用温度却难以满足这一要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种大功率IGBT封装用耐高温有机硅凝胶及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种大功率IGBT封装用耐高温有机硅凝胶，包括A组分和B组分，其中，所述A组分由以下质量份数的原料混合而成：

乙烯基硅油 10～20份，

铂金催化剂 0.1～10份；

所述B组分由以下质量份数的原料混合而成：

其中，所述乙烯基硅油为甲基苯基乙烯基硅油，其乙烯基含量质量比为0.1％-5％，苯基含量质量比为10％-50％，粘度为1000-10000mPa·s。

上述的耐高温有机硅凝胶，优选的，所述MDT苯基硅树脂的合成方法为：将M链接单体与去离子水、混合溶剂及酸催化剂混合，升温至50-100℃，滴加T链接单体与D链接单体，当反应体系的pH值达到1-2时停止滴加(T链接单体与D链接单体要在10min内添加完毕)，并继续在70-120℃温度下搅拌反应3-5h，然后经过洗涤、萃取、除水、真空脱除溶剂和小分子物质，得到无色透明黏性MDT苯基硅树脂；所述M链接单体选自四甲基二乙烯基二硅氧烷、二甲基二乙基二乙烯基二硅氧烷中的至少一种；所述D链接单体选自苯基甲基二甲氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷中的至少一种；所述T链接单体选自苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述混合溶剂是指质量比为1-3:5的醇类有机溶剂与苯类有机溶剂的混合溶剂；其中，醇类有机溶剂为乙醇、丁醇中的至少一种；苯类有机溶剂为甲苯、二甲苯中的至少一种；所述酸催化剂为阳离子交换树脂(强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂或弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂，采用该催化剂得到的MDT树脂产物具有粘度低，Si-OH含量低的特点，可有效的与有机硅凝胶有效混合，且不出现分层、不相容等现象，同时对有机硅凝胶的硬度无明显影响)；所述去离子水与混合溶剂的质量比为1：1.5-3；所述M链接单体与混合溶剂的质量比为1：4-10；所述催化剂添加量占M链接单体、去离子水、混合溶剂及酸催化剂总质量的0.001％-1％；所述T链接单体与D链接单体的摩尔比为n(T):n(D)＝10:2-5。