多能变换装备功率模块封装绝缘的“胶–固”沿面放电演化过程研究

多能变换装备功率模块易在有机硅凝胶和陶瓷基板界面形成沿面放电。该文对高频电应力下胶–固绝缘放电特性、气泡流注发展过程和陶瓷基板损伤特性进行研究，并基于有机硅凝胶的固–液两相性和自愈性，将沿面放电问题转化为气泡发展问题，探究胶–固绝缘失效规律和损伤机理。研究表明：胶–固沿面放电脉冲信号集中于电压极性反转后和峰值附近，放电次数和幅值随频率的升高先增加后减少，随温度的升高单调递增；通过不同脱气方式，揭示了硅凝胶内部气泡和基板烧结气隙是影响沿面放电的重要因素；基板损伤与胶–固界面流注特性有关，并对沿面放电发展具有显著影响。研究结果可为IGBT封装绝缘结构设计提供一定参考。