| 高压SiC器件封装用有机硅弹性体高温宽频介电特性分析 |
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| 引用本文： | 刘东明,李学宝,顼佳宇,毛塬,赵志斌.高压SiC器件封装用有机硅弹性体高温宽频介电特性分析[J].电工技术学报,2021,36(12):2548-2559. |
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| 作者姓名： | 刘东明 李学宝 顼佳宇 毛塬 赵志斌 |
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| 作者单位： | 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京 102206;新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京 102206;弗吉尼亚理工大学电气与计算机工程系 黑堡 24060 |
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| 摘 要： | 有机硅弹性体因具有良好的绝缘性与耐高温的特性,广泛应用于高频、高压、高温工况下的SiC器件中.在宽频率、宽温度范围内,有机硅弹性体材料的介电性能对SiC器件内部电场分布产生极大影响,因此该文采用频域介电谱分析方法获得了宽频(10?2～107Hz)、宽温度(20～280℃)范围内的有机硅弹性体介电特性数据,掌握有机硅弹性体在不同频率、温度条件下的介电弛豫过程,在此基础上,采用改进Cole-Cole模型对有机硅弹性体的弛豫特性进行分析,获得温度对有机硅弹性体介电响应过程与介电特征参数的影响规律.研究结果表明,随频率上升,复介电常数实部明显下降并趋于稳定,复介电常数虚部呈现先下降后上升到达峰值的趋势.在高温低频条件(160℃以上,100Hz以下)下,有机硅弹性体材料出现明显的低频弥散现象,280℃下观测到了电荷扩散过程的出现;不同温度下Cole-Cole模型特征参数中直流电导率σdc、弛豫强度Δε 与低频弥散强度ξ 与温度的关系满足Arrhenius方程规律;高频介电常数ε∞随温度升高而降低,与温度近似呈线性变化;弛豫时间τ 在高温下随温度上升具有明显指数型下降趋势,其机理可利用双势阱模型描述.该文获得的有机硅弹性体宽频、宽温度范围内的介电特性可以为SiC器件封装绝缘设计提供数据支撑.
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| 关 键 词： | SiC器件 宽频介电谱 有机硅弹性体 低频弥散 电荷扩散 Cole-Cole模型 |
Analysis of High Temperature Wide Band Dielectric Properties of Organic Silicone Elastomer for High Voltage SiC Device Packaging |
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| Liu Dongming,Li Xuebao,Xu Jiayu,Mao Yuan,Zhao Zhibin.Analysis of High Temperature Wide Band Dielectric Properties of Organic Silicone Elastomer for High Voltage SiC Device Packaging[J].Transactions of China Electrotechnical Society,2021,36(12):2548-2559. |
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| Authors: | Liu Dongming Li Xuebao Xu Jiayu Mao Yuan Zhao Zhibin |
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