CN108641374A - 一种igbt灌封有机聚硅氧烷组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物及其应用，组合物包括质量比为1:0.8～1.2的A组分和B组分；A组分包括增韧柔软剂、包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和金属催化剂；增韧柔软剂选自单端乙烯基聚二甲基硅氧烷和/或乙烯基三甲基硅烷；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和增韧柔软剂的质量比为90～100:0.01～10；B组分包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物、具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷和凝胶固化抑制剂；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的质量比为80～92:0.01～20。该组合物具有较低的硬度；高透光率，优异的介电特性，较小的应力。
Description
技术领域
本发明属于硅凝胶技术领域，尤其涉及一种IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物及其应用。
背景技术
模组绝缘栅双极晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistors)是绿色经济领域里的核心技术之一能源转换与传输的核心器件。在航空航天、新能源、轨道交通、工业变频、智能电网甚至智能家电这些朝阳产业中,IGBT作为自动控制和功率变换的关键核心部件，是必不可少的功率“核芯”,是电力电子装置的“CPU”。采用IGBT进行功率变换，能够提高用电效率，提升用电质量，实现30～40％的节能效果。即使对传统设备进行IGBT技术改造，平均节电率仍可提升20％。此外，IGBT还是实现能源转换的关键元件，光伏发电、风力发电、太阳能发电等新能源，都要借助IGBT产品才能最终将电能输送到电网中。为此，IGBT也被世界公认为电力电子第三次技术革命的代表性产品。特别是大功率IGBT产品，在绿色经济中更是发挥着无可替代的作用。IGBT是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。IGBT是目前最热门且最具潜力的功率模块化产品。
IGBT模块通常包括紫铜底板、导热绝缘陶瓷覆铜板、芯片、连接导束、电极、控制端子、PBT塑料壳体、有机硅柔软凝胶层。其中硅凝胶具有优良的耐温能在-60℃至+250℃下长期使用、防水和电气绝缘性能，是该类电子器件必不可少的封装材料。柔软硅凝胶是应用最广泛的封装工艺，未来功率半导体封装工艺将向更加优异的可修复硅凝胶封装发展。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物及其应用，该有机聚硅氧烷组合物具有较低的硬度。
本发明提供了一种IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，包括质量比为1:0.8～1.2的A组分和B组分；
所述A组分包括增韧柔软剂、包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和金属催化剂；所述增韧柔软剂选自单端乙烯基聚二甲基硅氧烷和/或乙烯基三甲基硅烷；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和增韧柔软剂的质量比为90～100:0.01～10；
所述B组分包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物、具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷和凝胶固化抑制剂；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的质量比为80～92:0.01～20。
优选地，所述增韧柔软剂25℃下的黏度为5～300mPa.s。
优选地，所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物；
所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物的基本单元为式①所示；
RaR1 bSiO(4-a-b)/2 式①；
其中，所述R选自不含脂肪族碳碳多重键的有机基；
所述R1选自具有脂肪族碳碳多重键的一价的未取代或取代的、SiC键接的烃基；
0≤a≤3，0≤b≤2，且a+b≤3。
优选地，所述R选自一价的、SiC键接的未取代或取代的具有C1～C18个碳原子及不含碳碳多重键的烃基；
所述R1选自C2～C10的烯烃基或C2～C10的炔烃基。
优选地，所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物为包含至少两个脂肪族不饱和基团的线性有机硅化合物，其25℃下的粘度为102～105mPa.s。
优选地，所述具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷中的基本单元为式②所示：
R2 cHdSiO(4-c-d)/2 式②；
其中，R2选自不含脂肪族碳碳多重键的有机基；
0≤c≤3，0≤d≤2，且c+d≤3。
优选地，所述凝胶固化抑制剂选自含烯基的有机硅氧烷化合物、含炔基的有机硅氧烷化合物、炔醇、异丙基苯氢过氧化物、有机过氧化物、有机砜、有机胺、酰胺、磷酸盐、腈和二氮丙啶中的一种或多种。
优选地，所述金属催化剂选自铂催化剂、铑催化剂和钯催化剂中的一种或多种；所述金属催化剂占可固化的有机聚硅氧烷组合物的1～30ppm。
优选地，所述铂催化剂选自铂、铂-烯烃配合物、铂-环丙烷配合物、铂-乙烯基硅氧烷配合物、六氯铂酸和醇的反应产物、六氯铂酸和醚的反应产物、六氯铂酸和醛的反应产物、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂配合物和1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基环硅氧烷铂配合物中的一种或多种；
所述铂-烯烃配合物中烯烃选自C2～C6的直链烯烃或C5～C7的环烯烃。
本发明提供了一种模组绝缘栅双极晶体管，其特征在于，包括有机硅柔软凝胶层；
所述有机硅柔软凝胶层由上述技术方案所述IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物制得。
本发明提供了一种IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，包括质量比为1:0.8～1.2的A组分和B组分；所述A组分包括增韧柔软剂、包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和金属催化剂；所述增韧柔软剂选自单端乙烯基聚二甲基硅氧烷和/或乙烯基三甲基硅烷；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和增韧柔软剂的质量比为90～100:0.01～10；所述B组分包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物、具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷和凝胶固化抑制剂；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的质量比为80～92:0.01～20。该有机聚硅氧烷组合物通过单端乙烯基聚二甲基硅氧烷和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷与其它组分相互配伍，使得有机聚硅氧烷组合物具有较低的硬度。另外，还具有较高的透光率，较好的介电特性，较小的应力。实验结果表明：120℃下15min针入度为26～27mm/10，120℃下72h针入度为26～30mm/10；UV-VIS透光率为99％；介电常数为2.7，体积电阻率为1015；拉伸力为3.3～3.5Kgf/cm2。
具体实施方式
本发明提供了一种IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，包括质量比为1:0.8～1.2的A组分和B组分；
所述A组分包括增韧柔软剂、包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和金属催化剂；所述增韧柔软剂选自单端乙烯基聚二甲基硅氧烷和/或乙烯基三甲基硅烷；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和增韧柔软剂的质量比为90～100:0.01～10；
所述B组分包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物、具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷和凝胶固化抑制剂；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的质量比为80～92:0.01～20。
该有机聚硅氧烷组合物通过单端乙烯基聚甲基硅氧烷和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷与其它组分相互配伍，使得有机聚硅氧烷组合物具有较低的硬度。另外，还具有较高的透光率，较好的介电特性，较小的应力。
本发明提供的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物包括A组分；所述A组分包括增韧柔软剂、包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和金属催化剂。
在本发明中，所述A组分包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物；所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物；
所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物的基本单元为式①所示；
RaR1 bSiO(4-a-b)/2 式①；
其中，所述R选自不含脂肪族碳碳多重键的有机基；
所述R1选自具有脂肪族碳碳多重键的一价的未取代或取代的、SiC键接的烃基；
0≤a≤3，0≤b≤2，且a+b≤3。
在本发明中，所述R选自不含脂肪族碳碳多重键的有机基；优选选自不含脂肪族碳碳多重建的一价有机基。所述不含脂肪族碳碳多重建的一价有机基优选选自F、-Cl、-CN、-SCN、-NCO基团、SiC键接的未取代的烃基或SiC键接的取代的烃基；所述不含脂肪族碳碳多重建的一价有机基更优选选自一价的、SiC键接的未取代或取代的C1～C18的烃基；若为一价的、SiC键接的取代的C1～C18的烃基，其中取代基优选选自卤原子、含磷基团、氰基；最优选选自一价的、SiC键接的未取代或取代的C1～C6的烃基。SiC键接的未取代的烃基优选选自饱和烷基；所述饱和烷基优选选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正丁基、异丁基、异戊烷、新戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基苯基或甲苯基，更优选选自甲基或苯基。
所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物优选还包括1,3,5-三乙烯基环己烷、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、1,5-己二烯、1,7-辛二烯、1,4-二乙烯基环己烷、1,3,5-三烯丙基苯、含乙烯基的聚丁二烯、1,2,4-三乙烯基环己烷、1,3,5-三丙异烯苯、1,4-二乙烯基苯、3-甲基-1,5-庚二烯和三苯基-1,5-己二烯中的一种或多种。
所述R1选自具有脂肪族碳碳多重键的一价的未取代或取代的、SiC键接的烃基；更优选选自C2～C10的烯烃或C2～C10的炔烃；具体的，所述R1选自乙烯基、丙烯基、烯丙基、1-丙烯基、乙炔基、丁二烯基、乙二烯基、乙烯基苯基或苯乙烯基。所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物的每个分子中平均至少含2个R1基团。
在本发明中，所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物的分子量优选为102～105g/mol；其制得的组分A可以是相对分子量较低的烯烃基聚硅氧烷，也可以是链上或链端具有硅键接的乙烯基的高度聚合的聚二甲基硅氧烷，低聚或高度聚合硅氧烷的结构可以是线性的、环状的、支化的或者是类似树脂或网状的结构。线性或环状聚硅氧烷主要由式R3SiO1/2、R1R2SiO1/2、R1R1SiO2/2和R2SiO2/2的单位构成。支化或网状的聚硅氧烷还包括三官能或四官能的单元，如RSiO3/2、R1SiO3/2、SiO4/2。
在本发明中，所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物25℃下的黏度优选为102～105mPa.s。在本发明具体实施例中，所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物具体为25℃下黏度1000mPa.s的乙烯基硅油和/或25℃下黏度1000mPa.s的乙烯基端基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
所述A组分包括增韧柔软剂，所述增韧柔软剂选自单端乙烯基聚甲基硅氧烷或乙烯基三甲基硅烷；由于单端乙烯基聚甲基硅氧烷结构的直链单官能性，赋予可固化的有机聚硅氧烷组合物非凡的功效，它不仅能使带有乙烯基基团的官能团与含氢聚硅氧烷硅氢加成反应，另一端没有参与加成反应的悬垂链端能起到增加韧性，降低有机聚硅氧烷组合物的柔软性，增加组合物表面黏性。所述单端乙烯基聚甲基硅氧烷25℃下的黏度优选为5～300mPa.s。
在本发明具体实施例中，所述增韧柔软剂具体为25℃下黏度为100mPa.s的单端乙烯基聚硅氧烷或乙烯基三甲基硅烷。
所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和增韧柔软剂的质量比为90～100:0.01～10，优选为94～100:0.1～5；在本发明具体实施例中，所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和增韧柔软剂的质量比具体为96:2、98:2或99.5:0.5。
所述A组分包括金属催化剂；所述金属催化剂优选选自铂催化剂、铑催化剂和钯催化剂中的一种或多种；更优选选自铂催化剂；所述铂催化剂能够与聚有机硅氧烷相容。所述铂催化剂优选选自铂、铂-烯烃配合物、铂-环丙烷配合物((PtCl2C3H6)2)、铂-乙烯基硅氧烷配合物、六氯铂酸和醇的反应产物、六氯铂酸和醚的反应产物、六氯铂酸和醛的反应产物、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂配合物和1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基环硅氧烷铂配合物中的一种或多种；所述铂-烯烃配合物中铂优选为PtCl；所述铂-烯烃配合物中烯烃选自C2～C6的直链烯烃或C5～C7的环烯烃；所述C2～C6的直链烯烃优选为乙烯或丙烯；所述C5～C7的环烯烃优选为环戊烯、环己烯或环庚烯。所述1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂配合物由铂与二乙烯基四甲基二硅氧烷制得；所述1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基环硅氧烷铂配合物为在乙醇溶液中六氯铂酸与甲基乙烯基四硅氧烷在碳酸氢钠存在下的反应物。在本发明具体实施例中，所述铂催化剂具体为1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂配合物、1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基环硅氧烷铂配合物、铂-环己烯配合物或铂-环戊烯配合物。
所述金属催化剂优选占可固化的有机聚硅氧烷组合物的1～30ppm。
本发明提供的可固化的有机聚硅氧烷组合物包括B组分；所述B组分包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物、具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷和凝胶固化抑制剂。
在本发明中，所述B组分包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物；所述B组分中包括的包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物与A组分中包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物的种类范围一致，选择具体种类时可以一致也可以不一致。在本发明具体实施例中，所述B组分中包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物具体为25℃下黏度1000mPa.s的乙烯基硅油或25℃下黏度1000mPa.s的乙烯基端基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
所述B组分包括具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷；所述具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷中的基本单元为式②所示：
R2 cHdSiO(4-c-d)/2 式②；
其中，R2选自不含脂肪族碳碳多重键的有机基；
0≤c≤3，0≤d≤2，且c+d≤3。
所述R2选自不含脂肪族碳碳多重键的有机基；其与R选择范围一致，在此不再赘述；所述R2与R具体选择基团时，可以一样，也可以不一样。
在本发明中，每个包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物分子中平均至少含有3个硅键接的氢原子。所述具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷中H的质量含量优选为0.01～1.6％；所述具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的分子量优选为102～105g/mol；所述具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷可以是相对低分子量的SiH官能的低聚硅氧烷，如四甲基二硅氧烷，也可以是在链上或者链端具有SiH基团的高度聚合的聚二甲基硅氧烷，或具有SiH基团的有机硅树脂。构成具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的结构可以是线性的、环状的、支化的、类似树枝状或类似网状的结构；线性和环状的具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷优选由式R2 3SiO1/2、HR2 2SiO1/2或R2 2SiO2/2的单位构成；支化或网状的具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷还包括三官能或四官能的单元，当然也可能使用满足固化后性能标准的不同硅氧烷混合物。
所述具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的结构中包括SiH基团和脂肪族不饱和基团R2；若A组分中的包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物包括Si接乙烯基，B组分中的包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物包括Si接乙烯基，则具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的结构中的SiH基团的物质的量与所述A组分中包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物中Si接乙烯和B组分中包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物中Si接乙烯基总物质的量比为0.4～20:1，能够使得有机聚硅氧烷组合物固化后具有较好的性能。
在本发明具体实施例中，所述B组分中硅键接氢原子的有机聚硅氧烷具体为聚二甲基氢硅氧烷、端氢聚二甲基硅氧烷、端基氢聚二甲基氢硅氧烷、聚单端乙烯基聚硅氧烷和端基侧链含氢聚甲基氢硅氧烷中的一种或多种。
所述B组分中，包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的质量比为80～92:0.01～20；在本发明具体实施例中，所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的质量比具体为80:20、92:8、84:16或80:20。
所述B组分包括凝胶固化抑制剂；所述凝胶固化抑制剂能够调节组合物的操作时间、初始温度和交联速度。所述凝胶固化抑制剂优选选自含烯基的有机硅氧烷化合物、含炔基的有机硅氧烷化合物、炔醇、异丙基苯氢过氧化物、有机过氧化物、有机砜、有机胺、酰胺、磷酸盐、腈和二氮丙啶中的一种或多种；所述炔醇优选选自1-乙炔基-1-环己醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇和3,5-二甲基-1-己炔-3-醇中的一种或多种；所述含烯基的有机硅氧烷化合物优选选自聚甲基乙烯基环硅氧烷；所述甲基乙烯基环硅氧烷优选为1,3,5,7-四乙烯基四甲基环硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷或四乙烯基二甲基二硅氧烷。
在本发明具体实施例中，所述凝胶固化抑制剂具体为乙炔基环己醇、1,3,5,7-四乙烯基四甲基环硅氧烷和含炔基聚硅氧烷中的一种或多种。
在本发明中，所述A组分和B组分分别优选还包括式③所示的聚硅氧烷增强剂：
R3 pR4 q[SiO2]z 式③；
其中，R3选自甲基或苯基；
所述R4选自乙烯基或硅接氢基；
0.6≤p≤0.9，0＜q≤0.1，z＝1。
上述R3 p和/或R4 q记作M，SiO2记作Q。
在本发明中，所述凝胶固化抑制剂占有机聚硅氧烷组合物质量的0～50％；若凝胶固化抑制剂为炔醇，金属催化剂为铂催化剂，则铂催化剂中铂原子和炔醇的物质的量比优选为1:1～100。所述凝胶固化抑制剂根据实际需要，选择固态的凝胶固化抑制剂或液态的凝胶固化抑制剂。
在本发明具体实施例中，所述式③所示的聚硅氧烷增强剂为乙烯基MQ硅树脂。
在本发明中，所述A组分和B组分的质量比优选为1:0.8～1.2，更优选为1:1。
在本发明中，所述IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物优选按照以下方法制得：
将增韧柔软剂、包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和金属催化剂混合，得到A组分；所述增韧柔软剂选自单端乙烯基聚二甲基硅氧烷和/或乙烯基三甲基硅烷；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和增韧柔软剂的质量比为90～100:0.01～10；
将包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物、具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷和凝胶固化抑制剂混合，得到B组分，包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的质量比为80～92:0.01～20；
将质量比为1:0.8～1.2所述A组分和B组分混合，得到IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物。
在使用过程中，A组分和B组分混合后在120℃下烘干13～16min即可充分固化。
本发明提供了一种模组绝缘栅双极晶体管，其特征在于，包括有机硅柔软凝胶层；所述有机硅柔软凝胶层由上述技术方案所述IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物制得。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物及其应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例中采用的原料均为市售商品。
实施例1
往96质量份的(粘度1000mPa.s(25℃))乙烯基端基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)中加入2质量份单端乙烯基聚二甲基硅氧烷(100mPa.s(25℃))，加入2质量份的乙烯基MQ硅树脂，加入1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂的配合物0.05份，搅拌均匀，得到组分A；
将92质量份的粘度1000mPa.s(25℃)乙烯基端基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚二甲基氢硅氧烷(H％＝0.4％,η＝80mPa.s)2质量份，端氢聚二甲基硅氧烷6质量份，凝胶固化抑制剂1,3,5,7-四乙烯基四甲基环硅氧烷0.03质量份，在室温下混合均匀，得到组分B；
将上述A组分和B组分按照质量比为1:1混合均匀，得到可固化的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，最后在120℃下烘15min充分固化。
实施例2
在98质量份的粘度1000mPa.s(25℃)乙烯基端基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)，加入2质量份单端乙烯基聚硅氧烷(100mPa.s(25℃))，加入1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷铂配合物0.05份，搅拌均匀，得到组分A；
80质量份的粘度1000mPa.s(25℃)端乙烯基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)基础胶料加入18质量份端基氢聚二甲基氢硅氧烷(粘度30mP.s)、2质量份聚单端乙烯基聚硅氧烷(粘度100mP.s)，和0.035份乙炔基环己醇，混合均匀，得到组分B；
将上述A组分和B组分按照质量比为1:1混合均匀，得到可固化的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，最后在120℃下烘15min充分固化。
实施例3
98质量份的乙烯基硅油(1000mPa.s(25℃))中，加入2质量份单端乙烯基聚硅氧烷(100mPa.s(25℃))，加入铂催化剂铂-环戊烯配合物(0.3％Pt含量)0.05份，搅拌均匀，得到A组分；
在84质量份的粘度1000mPa.s(25℃)端乙烯基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)中，加入端基侧链含氢聚甲基氢硅氧烷(η＝5mPa.s)16质量份，含炔基聚硅氧烷0.04质量份，室温下混合均匀，得到B组分；
将上述A组分和B组分按照质量比为1:1混合均匀，得到可固化的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，最后在120℃下烘15min充分固化。
实施例4
99.5质量份的乙烯基硅油(1000mPa.s(25℃))中，加入0.5质量份乙烯基三甲基硅烷(100mPa.s(25℃))，加入铂催化剂铂-环己烯配合物(0.3％Pt含量)0.05份，搅拌均匀，得到A组分；
80质量份的粘度1000mPa.s(25℃)端乙烯基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)中，加入端基侧链含氢聚甲基氢硅氧烷(η＝4mPa.s)20质量份，含炔基聚硅氧烷0.04质量份，在室温下混合均匀，得到B组分；
将上述A组分和B组分按照质量比为1:1混合均匀，得到可固化的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，最后在120℃下烘15min充分固化。
本发明对实施例1～4制备的可固化的有机聚硅氧烷组合物进行性能测试，测试结果见表1：
表1本发明实施例1～4制备的可固化的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物的性能测试结果
由表1可以看出：本发明提供的可固化的有机聚硅氧烷组合物具有较低的硬度，尤其在100～180℃下长期使用，硬度(针入度)保持如初。另外，还具有较高的透光率，较好的介电特性，较小的应力。
由以上实施例可知，本发明提供了一种IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，包括质量比为1:0.8～1.2的A组分和B组分；所述A组分包括增韧柔软剂、包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和金属催化剂；所述增韧柔软剂选自单端乙烯基聚二甲基硅氧烷和/或乙烯基三甲基硅烷；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和增韧柔软剂的质量比为90～100:0.01～10；所述B组分包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物、具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷和凝胶固化抑制剂；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的质量比为80～92:0.01～20。该有机聚硅氧烷组合物通过增韧柔软剂和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷与其它组分相互配伍，使得有机聚硅氧烷组合物具有较低的硬度。另外，还具有较高的透光率，优异的介电特性，较小的应力。实验结果表明：120℃下15min针入度为260～270mm/10，120℃下72h针入度为260～300mm/10；UV-VIS透光率为99％；介电常数为2.7，体积电阻率为1015；拉伸力为3.3～3.5Kgf/cm2。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，包括质量比为1:0.8～1.2的A组分和B组分；
所述A组分包括增韧柔软剂、包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和金属催化剂；所述增韧柔软剂选自单端乙烯基聚二甲基硅氧烷和/或乙烯基三甲基硅烷；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和增韧柔软剂的质量比为90～100:0.01～10；
所述B组分包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物、具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷和凝胶固化抑制剂；包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物和具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷的质量比为80～92:0.01～20。
2.根据权利要求1所述的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述增韧柔软剂25℃下的黏度为5～300mPa.s。
3.根据权利要求1所述的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的化合物包括包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物；
所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物的基本单元为式①所示；
RaR1 bSiO(4-a-b)/2 式①；
其中，所述R选自不含脂肪族碳碳多重键的有机基；
所述R1选自具有脂肪族碳碳多重键的一价的未取代或取代的、SiC键接的烃基；
0≤a≤3，0≤b≤2，且a+b≤3。
4.根据权利要求3所述的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述R选自一价的、SiC键接的未取代或取代的具有C1～C18个碳原子及不含碳碳多重键的烃基；
所述R1选自C2～C10的烯烃基或C2～C10的炔烃基。
5.根据权利要求3所述的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述包含至少两个脂肪族不饱和基团的有机硅化合物为包含至少两个脂肪族不饱和基团的线性有机硅化合物，其25℃下的粘度为102～105mPa.s。
6.根据权利要求1所述的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述具有硅键接氢原子的有机聚硅氧烷中的基本单元为式②所示：
R2 cHdSiO(4-c-d)/2 式②；
其中，R2选自不含脂肪族碳碳多重键的有机基；
0≤c≤3，0≤d≤2，且c+d≤3。
7.根据权利要求1所述的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述凝胶固化抑制剂选自含烯基的有机硅氧烷化合物、含炔基的有机硅氧烷化合物、炔醇、异丙基苯氢过氧化物、有机过氧化物、有机砜、有机胺、酰胺、磷酸盐、腈和二氮丙啶中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述金属催化剂选自铂催化剂、铑催化剂和钯催化剂中的一种或多种；所述金属催化剂占可固化的有机聚硅氧烷组合物的1～30ppm。
9.根据权利要求8所述的IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述铂催化剂选自铂、铂-烯烃配合物、铂-环丙烷配合物、铂-乙烯基硅氧烷配合物、六氯铂酸和醇的反应产物、六氯铂酸和醚的反应产物、六氯铂酸和醛的反应产物、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷铂配合物和1,3,5,7-四乙烯基-1,3,5,7-四甲基环硅氧烷铂配合物中的一种或多种；
所述铂-烯烃配合物中烯烃选自C2～C6的直链烯烃或C5～C7的环烯烃。
10.一种模组绝缘栅双极晶体管，其特征在于，包括有机硅柔软凝胶层；
所述有机硅柔软凝胶层由权利要求1～9任一项所述IGBT灌封有机聚硅氧烷组合物制得。
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