DBC-硅凝胶绝缘结构

高温PDIV不衰减

针对宽带隙功率模块封装中硅凝胶与DBC基板组成的绝缘结构，揭示其局部放电起始电压随温度升高先降后升的机制，并建立气隙缺陷模型验证电热耦合下的绝缘失效机理。

刘伟 · 江军 · Yue, Wang · Junzhe, Zhang · Xuefeng, Duan · 傅仁利 · 张潮海

IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics 2024

参数信息

拐点温度

75 °C

技术优势

高温不会持续劣化

PDIV在75℃以上出现回升趋势，放电幅值在高温段下降，绝缘性能并非随温度单调变差。

缺陷机理可仿真验证

通过建立比例气隙缺陷模型，在电热耦合下研究电场和空间电荷分布，为绝缘缺陷机理提供仿真证据。

应用场景

• 功率模块绝缘设计：用PDIV拐点指导DBC刻蚀间距与硅凝胶选型，避免高温绝缘失效。
• 高压封装可靠性：评估高温下局部放电风险，为高压模块的绝缘裕度设计提供依据。
• 模块封装材料评估：以PDIV和放电幅值为指标，比较不同硅凝胶或基板工艺的耐温绝缘性。
• 绝缘缺陷诊断：通过气隙缺陷模型反推现场模块的内部缺陷尺寸与电场分布。