需求领域：生物医药大健康;生物医药
背景＆内容：近年来有机硅凝胶已被广泛用作高功率电力电子器件封装用灌封材料。硅凝胶灌封胶按分子结构和交联方法可分为2类：（1）缩合型室内温固化硅凝胶（简称RTV硅凝胶）；（2）加成型硅凝胶（简称ABC硅凝胶）；ABC硅凝胶无小分子放出，交联结构易控制，收缩率极小，在0.2%以下，电学性能、弹性等均优于RTV硅凝胶，且工艺性能优越、既可在常温下固化，又可加热，于短时间固化，所以ABC硅凝胶在国内公认为是极有发展前途的高功率电子封装用灌封材料。针对易催化剂“中毒”现象国内也研制出了2种新型加成型ABC硅凝胶：TAS和MDAS热固化硅凝胶。但是总体而言，国内IGBT模块封装用有机硅凝胶领域仍然是日本、德国、美国等发达国家产品几家独大的现象。他们在绝缘导热硅凝胶的研究和应用上进行了大量工作，开发了许多品种，工作温度范围可高达250oC，且其产品的应用配套测试数据齐全，模块可靠性优良。国内有机硅凝胶无论是研发还是应用较日本、美国等发达国家都严重滞后，目前仅能开发工作温度范围-60℃~200℃的产品系列，且材料的配套性能表征不完善，尤其是应用到电力电子模块后的可靠性测试结果不完善，其对模块失效的影响机理有待进一步研究。
需解决的主要技术难题：新样品在IGBT模块上进行验证，确定适用性技术指标和标准
该部分研究内容包含将制备好的硅凝胶灌入IGBT模块中，经脱泡，固化后对灌封后的IGBT模块进行性能和可靠性影响因素评估，具体除常规模块性能测试外，重点关注如下测试：
功率循环测试
功率循环试验是对功率半导体器件施加断续额定电流，使其结温按规定的要求快速周期性变化，要求器件内部结温变化△Tj达到80-100℃，循环次数104次，从而考核产品电气和机械耐热疲劳的性能。功率循环试验台由电流控制柜、冷却水路控制柜和夹具组成。电流控制柜主要给被测元件提供正向和反向大电流，通过控制通电时间以使器件温度快速上升；冷却水路控制柜则配合电流通断过程，在电流停止后，快速冷却器件，使得被测元件的结温按要求周期性的变化。
功率循环试验，对于综合考核器件的可靠性具有重要意义。它实质上考核的是在快速的温度冲击应力下，器件的抗疲劳能力以及封装材料缺陷等，容易在功率循环试验中暴露出来。
局部放电测试
通过局部放电测试，判定模块是否通过测试，从而验证硅凝胶材料的绝缘可靠性和稳定性。
绝缘击穿测试
对模块进行绝缘电压测试，通过击穿电压最终确定模块绝缘电压是否满足要求。
高、低温存储试验
高温储存：125℃放置1000小时，低温储存：-40℃放置1000小时；
在规定的高温和低温环境下，按照规定的时间存储功率半导体器件，存储完毕后对器件进行检测，以考核器件在高低温环境下的可靠性。半导体器件的性能和寿命对温度非常敏感，高温和低温所引起的芯片内部特性变化、机械形变、装配件材料性能变化等都会直接影响器件的可靠工作能力。在晶片材料、芯片工艺过程、装配过程中产生的器件缺陷，在高低温存储中，容易暴露出来。
高低温冲击试验
-40℃保持0.5小时，30s之内转至125℃保持0.5小时，冲击10次。
高低温冲击试验是将器件在高（低）温存储箱内达到存储温度后，快速转换到低（高）温存储箱内，达到规定的冲击次数后，检测器件参数，以判断器件适应高低温变化的能力。高低温冲击试验对于考核器件内部芯片缺陷和封装材料缺陷，具有重要的价值。
稳态湿热试验
稳态湿热：85℃，湿度85%下放置1000小时，通过试验测试判定模块是否合格，从而验证硅凝胶材料的湿热可靠性和稳定性。