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IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，又稱為絕緣閘極雙極性電晶體。作為新型功率半導(dǎo)體器件的主流器件，IGBT已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、4C（通信、計算機(jī)、消費電子、汽車電子）、航空航天、國防軍工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以及軌道交通、新能源、智能電網(wǎng)、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。IGBT模塊在電動汽車中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是電動汽車及充電樁等設(shè)備的核心技術(shù)部件。IGBT模塊占電動汽車成本將近10％，占充電樁成本約20％。

功率模塊封裝所采用的塑料框架(Plastic Fram)必須達(dá)到很高的技術(shù)要求，如在工作溫度區(qū)間內(nèi)（如軌道交通用IGBT模塊長期運(yùn)行溫度為-55~125℃）具有較高的的拉伸強(qiáng)度且機(jī)械強(qiáng)度穩(wěn)定，能承受短期超過250℃的高溫以適用中低功率模塊的焊接工藝。此外所選用的材料必須具有很好的電氣絕緣性能，相對電痕指數(shù)(Comparative Tracking Index, CTI)要求較高且能承受高度的電磁污染，無鹵和氧化銻等害物質(zhì)且能滿足激光打標(biāo)等要求等。

IGBT模塊的塑封材料基本上采用PBT或PPS，但也有采用PPA、PA、LCP等材料的情況。日本通常使用PPS，而歐美則更喜歡采用PPA。目前市場上常見的殼體材料主要還是集中在PBT和PPS上。在耐溫要求不高的情況下，PBT仍然是被廣泛采用的材料。然而，對于高耐溫要求的器件，例如SiC運(yùn)行功率較高的情況下，通常需要采用高溫材料PPS或9T。

汽車中IGBT模塊常用的PBT材料雖耐高壓擊穿，但不耐高溫；而通過填充、改性后的PPS具有優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕、耐磨、阻燃、均衡的物理機(jī)械性能和極好的尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)良的電性能等特點，經(jīng)特殊配方改性后的PPS不僅耐高壓，CTI值高達(dá)600V，同時也耐高溫，滿足IGBT模塊的材料需求。

表1 幾種制造IGBT模塊塑料框架材料的基本性能

Tab.1 the performances of Plastic framefor IGBT package

下面給大家列出國內(nèi)外有涉及IGBT模塊外殼材料的企業(yè)，排名不分先后，由于資料有限，未能詳盡所有企業(yè)，僅供參考。如您有興趣可以關(guān)注艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)公眾號，并申請加入IGBT產(chǎn)業(yè)微信群。

1. 東麗株式會社（Toray）

日本東麗株式會社(Toray)成立于1926年，是一家世界知名的綜合型跨國化學(xué)企業(yè)。

東麗性能卓越的工程塑料產(chǎn)品TORELINA® 樹脂擁有卓越的耐熱性、阻燃性、耐化學(xué)性以及出色的機(jī)械強(qiáng)度，良好的流動性使其擁有完美的尺寸精度。由于具備卓越的特性，TORELINA® 樹脂成為眾多應(yīng)用領(lǐng)域的理想之選，比如開關(guān)、連接器等電氣電子設(shè)備、交流發(fā)電機(jī)等汽車部件以及底座和外殼等辦公設(shè)備部件。

2. 巴斯夫

巴斯夫推出了一種聚苯二甲酰胺(PPA)，可為電力電子設(shè)備提供智能技術(shù)和輕量化的塑料部件。該產(chǎn)品名為Ultramid® Advanced N3U41 G6 LS，是一種無鹵阻燃化合物，能夠用于制造絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的外殼。這種材料具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、低吸水性、出色的電氣性能和相對漏電起痕指數(shù)(CTI)超過600V的特點。與迄今為止用于IGBT的材料相比，Ultramid® Advanced N3U41 G6 LS的爬電距離更低，絕緣性能更好，有助于IGBT實現(xiàn)輕量化和小型化。

該產(chǎn)品還具有優(yōu)異的耐化學(xué)性和尺寸穩(wěn)定性，可提升電動汽車、高速鐵路、太陽能和風(fēng)能以及智能制造領(lǐng)域IGBT的強(qiáng)度、長期性能和可靠性。它可以保護(hù)半導(dǎo)體免受機(jī)械以及環(huán)境影響，如水氣、灰塵和污垢等。Ultramid® Advanced N3U41 G6 LS經(jīng)過UL認(rèn)證，具有優(yōu)異的電氣RTI（相對熱指數(shù)）值，高達(dá)150°C。同時，它不含鹵素等腐蝕性成分，可以避免接觸腐蝕風(fēng)險。在IGBT的生產(chǎn)工藝方面，巴斯夫PPA可與金屬組件一起注射成型，并與半導(dǎo)體封裝材料具備良好的相容性。

3. 索爾維（Solvay）

索爾維的產(chǎn)品Ryton® 聚苯硫醚(PPS)是一種半結(jié)晶、高熱聚合物，可為需要承受長時間高溫服務(wù)的精密模制部件提供出色的尺寸穩(wěn)定性。它具有長期和短期的穩(wěn)定性、固有的阻燃性，有極高的模量和抗蠕變性，介電和絕緣性能在各種條件下都很穩(wěn)定，并提供可與PEEK 和含氟聚合物相媲美的耐化學(xué)性。

Ryton® PPS可用于IGBT的電容器、相引線匯流條/AC連接器棒、冷卻回路組件（冷卻劑通道蓋、電容器/IGBT散熱片）、外殼和頂蓋等。

4. 深圳市沃特新材料股份有限公司

深圳沃特股份新材料有限公司，公司成立于2001年，股票代碼002886。經(jīng)過近二十余年的發(fā)展，已成長為一家全球領(lǐng)先的特種高分子材料方案提供商。

在新能源電動汽車800V高壓零部件和元器件的電控OBC DC/DC IGBT高壓連接器，繼電器，熔斷器，薄膜電容，沃特針對性推出PPS(CT1600V-650V)、PPA6T10T(CTI800V)材料。

5. 江蘇歐瑞達(dá)新材料科技有限公司

江蘇歐瑞達(dá)新材料科技有限公司 定位于高性能聚合物PPS（聚苯硫醚）、HTPA（高溫尼龍）、LCP（液晶聚合物）等高溫特種系列工程材料的循環(huán)利用、改性、定制、加工、配色，為塑料創(chuàng)新應(yīng)用和綠色環(huán)境創(chuàng)建應(yīng)運(yùn)而生！并致力于開展企業(yè)活動來貢獻(xiàn)社會，并以解決相關(guān)的社會課題為目標(biāo)，構(gòu)建起立足于顧客價值的事業(yè)戰(zhàn)略方針。

6. 蘇州納磐新材料科技有限公司

官網(wǎng)：http://www.napomaterial.com/

蘇州納磐新材料科技有限公司成立于2016年2月，位于江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)蘇州納米城，是一家從納米粉體制備到特種工程塑料到碳纖維復(fù)合材料等為客戶提供綜合材料解決方案的科技型企業(yè)。

納磐PPS材料是專門用于IGBT模塊生產(chǎn)的工程塑料，有著高流動性、高CTI值等優(yōu)勢，用于注塑IGBT模塊的塑料部分不僅外觀精美，而且生產(chǎn)效率高。

7. 山東賽恩吉新材料有限公司

賽恩吉耐電弧高CTI聚苯硫醚PPS復(fù)合材料可以解決汽車領(lǐng)域IGBT動力模組，以及耐電弧需求電子電氣領(lǐng)域如高絕緣繼電器產(chǎn)品等，提高產(chǎn)品高電壓絕緣等級。

賽恩吉耐電弧高CTI聚苯硫醚PPS復(fù)合材料成功應(yīng)用與高電壓絕緣要求的IGBT動力模組及繼電器領(lǐng)域產(chǎn)品。

8. 四川中科興業(yè)高新材料有限公司

四川中科興業(yè)高新材料有限公司是一家以高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為主導(dǎo)，以聚苯硫醚(PPS)和聚芳硫醚砜(PASS)高分子材料研發(fā)為技術(shù)突破口，專業(yè)致力于國家尖端高分子聚合材料及其深加工分離膜的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的企業(yè)。成功研制出一款具有高CTI值、高機(jī)械穩(wěn)定性等高性能PPS改性材料，并且通過了IGBT模塊試驗，將實裝于新能源汽車IGBT模塊框架，實現(xiàn)中科興業(yè)在新能源產(chǎn)業(yè)研發(fā)布局上的又一細(xì)分領(lǐng)域突破。

9. 四川中物材料股份有限公司

四川中物材料股份有限公司專業(yè)從事高性能復(fù)合材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)，以PPS等特種改性工程塑料、LCD和LED電子用功能性高分子材料和配套國防尖端武器為發(fā)展重點。

10. 上海普利特伴泰材料科技有限公司

上海普利特伴泰材料科技有限公司是上海普利特復(fù)合材料股份有限公司子公司，坐落在上海市青浦區(qū)新業(yè)路558號。公司主要業(yè)務(wù)為PPS復(fù)合材料、PPA復(fù)合材料、特種尼龍復(fù)合材料、導(dǎo)電抗靜電導(dǎo)熱等復(fù)合材料。產(chǎn)品主要應(yīng)用航空航天、汽車、電子電氣等產(chǎn)業(yè)。

11. 江西聚真科技發(fā)展有限公司

江西聚真科技發(fā)展有限公司成立于2018年，是一家專注于改性聚苯硫醚(PPS)研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的民營企業(yè)。

公司的技術(shù)團(tuán)隊由四川大學(xué)、北京化工大學(xué)、中北大學(xué)等高校的博士及研究生組成，團(tuán)隊成員從業(yè)經(jīng)驗均達(dá)15年以上，是中國最早研究改性聚苯硫醚的一批專家。

12. 江蘇邦正新材料有限公司

江蘇邦正新材料有限公司專注PPS改性材料。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于新能源汽車電子水泵、電容器塑殼、IGBT塑料外殼、電池蓋板、PTC支架等，在傳統(tǒng)汽車配件、電子電器、家電、醫(yī)療等領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛。

13. 株洲時代新材料科技股份有限公司

株洲時代新材料和湖南省其他突破了新技術(shù)、新裝備，掌握了核心技術(shù)的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)將其技術(shù)及產(chǎn)品系列不斷延伸到各個行業(yè)，逐步在湖南形成了較為完整的IGBT產(chǎn)業(yè)鏈。同時基于這三個層次，在材料及設(shè)備、產(chǎn)業(yè)化、應(yīng)用等領(lǐng)域不斷強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，如時代新材開發(fā)出適用于IGBT封裝用管殼高溫尼龍材料，可以滿足IGBT塑料管殼制造所需原材料的需求。

14. 南通星辰合成材料有限公司

南通星辰合成材料有限公司成立于1975年，前身為化學(xué)工業(yè)部南通合成材料廠，1997年進(jìn)入中國藍(lán)星(集團(tuán))股份有限公司。

中國藍(lán)星推出了Starester® PBT聚酯產(chǎn)品具有良好的高低溫冷熱沖擊性能、優(yōu)異的阻燃性能、低翹曲、出色的電氣絕緣性能、優(yōu)異的激光雕刻特性等優(yōu)點，是制造IGBT模塊外殼的優(yōu)質(zhì)材料。

Starester® PBT的金屬嵌件成型技術(shù)將確保嵌件能夠經(jīng)受冷熱沖擊而不開裂，且其具有優(yōu)異的阻燃性能；具有較低的結(jié)晶度和結(jié)晶溫度，以減少收縮，從而確保尺寸穩(wěn)定性和低翹曲；同時其絕緣性能、介電強(qiáng)度、體積電阻和抗電弧性能均達(dá)到優(yōu)異水平，材料吸水性低的特性能在惡劣環(huán)境下保持良好的電性能，保證產(chǎn)品的使用安全；Starester® PBT 的激光敏感技術(shù)應(yīng)用于制品表面的激光雕刻與油墨印刷相比能夠保持更持久的清晰，具有更高的生產(chǎn)效率，更低的生產(chǎn)成本及更好的環(huán)境友好性。

15. 康輝新材料科技有限公司

康輝新材料科技有限公司于2011年落戶營口仙人島經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，是恒力集團(tuán)旗下-恒力石化股份有限公司（股票代碼：600346）全資子公司。

由于篇幅有限，部分IGBT材料知名企業(yè)如杜邦，三菱等企業(yè)的材料未能列出。隨著碳化硅等功率模塊運(yùn)行溫度的上升，強(qiáng)度高、高尺寸穩(wěn)定性、耐高溫、CTI值高加工性好的塑料框架是需要關(guān)注的發(fā)展方向。歡迎大家識別二維碼加入IGBT產(chǎn)業(yè)微信群。

部分資料參考：

高分子材料在功率模塊封裝中的研究與應(yīng)用：外殼材料  曾亮

2023年 IGBT 產(chǎn)業(yè)高峰論壇

IGBT Industry Summit Forum

6月29日（周四）

昆山金陵大飯店

地址：蘇州市昆山市 前進(jìn)東路389號

更多議題征集中，演講贊助請聯(lián)系張小姐：13418617872 （同微信）

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