三段式真空灌膠機(jī)實(shí)現(xiàn)IGBT產(chǎn)能增效

在功率模塊的封裝過(guò)程中，灌膠是關(guān)鍵步驟之一，可提供必要的電氣絕緣，增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度，并改善熱管理性能。有機(jī)硅凝膠和環(huán)氧灌封膠是IGBT模塊常用的灌封材料，主流的大功率IGBT模塊通常選用二者配合使用。然而，傳統(tǒng)的灌膠方法在常壓環(huán)境下進(jìn)行，往往難以完全排除膠水中的空氣，從而導(dǎo)致氣泡的生成。這些氣泡會(huì)削弱灌膠層的絕緣性能，直接影響模塊防水、防潮功能，且氣泡部分易受外力影響而產(chǎn)生裂紋或脫落。使用真空灌膠機(jī)在真空環(huán)境下進(jìn)行注膠，可有效解決氣泡問(wèn)題。

真空灌膠機(jī)在高負(fù)壓的環(huán)境下操作，能有效地從膠水中抽出空氣和其他揮發(fā)性成分，顯著降低或消除氣泡的生成。當(dāng)前，真空灌膠機(jī)已成為IGBT封裝的標(biāo)準(zhǔn)配置，不僅確保灌封膠能均勻分布于IGBT模塊內(nèi)部，而且達(dá)到最佳的保護(hù)效果和絕緣性能。

圖源：高凱精密

真空灌膠機(jī)通常采用單一真空室來(lái)完成整個(gè)灌膠過(guò)程，包括預(yù)抽真空、注膠和保壓等關(guān)鍵步驟。具體操作中，將雙組份膠水按照預(yù)先設(shè)定好的比例和出膠重量，自動(dòng)配比后自動(dòng)混合均勻，在已預(yù)先抽成真空的環(huán)境中均勻地灌注到每個(gè)產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)了高精度注膠以及快速量產(chǎn)。

不過(guò)，只有單一真空室的真空灌膠機(jī)設(shè)備，在生產(chǎn)效率和灌膠精度方面還有進(jìn)一步提升的空間。

三段式真空灌膠機(jī)的設(shè)計(jì)引入了三個(gè)獨(dú)立的真空室，各自承擔(dān)不同的封裝階段，這種劃分極大地提高了灌膠過(guò)程的效率和質(zhì)量。

圖源：世椿智能

1.多階段真空處理：
通過(guò)分別設(shè)置三個(gè)真空室，可以在不同階段獨(dú)立地調(diào)節(jié)和優(yōu)化真空度，從而更精確地控制整個(gè)灌膠過(guò)程。例如，第一個(gè)真空室用于預(yù)抽真空，準(zhǔn)備膠水和組件；第二個(gè)真空室進(jìn)行實(shí)際的膠水注入；第三個(gè)真空室則用于最終的保壓和固化，確保膠水在固化過(guò)程中無(wú)氣泡產(chǎn)生。

2.提高生產(chǎn)效率：
獨(dú)立的真空室設(shè)計(jì)允許同時(shí)處理多個(gè)模塊，每個(gè)真空室都可以獨(dú)立操作，減少了產(chǎn)品在生產(chǎn)線上的等待時(shí)間。這種設(shè)置顯著提高了生產(chǎn)線的吞吐量和灌膠的整體速度。

3.精確的膠水控制和高精度灌膠：
采用高精度的計(jì)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)混合技術(shù)，確保膠水在注入前均勻混合，同時(shí)減少了多余的管道連接，這有助于提高灌膠精度并確保膠水比例的準(zhǔn)確性。

4.高度自動(dòng)化和定制能力：
現(xiàn)代三段式真空灌膠機(jī)通常配備高級(jí)控制系統(tǒng)和自動(dòng)化功能，如自動(dòng)輸送軌道調(diào)整、視覺(jué)系統(tǒng)以及其他傳感器，這些都有助于提高操作精度和生產(chǎn)的靈活性。

5.提升產(chǎn)品質(zhì)量：
通過(guò)精細(xì)控制每個(gè)灌膠階段的環(huán)境條件，三段式真空灌膠機(jī)能夠確保每個(gè)IGBT模塊都達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的封裝質(zhì)量，增強(qiáng)了產(chǎn)品的整體可靠性和性能。

目前，世椿智能、緯迪、欣音達(dá)、和利時(shí)等設(shè)備生產(chǎn)商都已生產(chǎn)出三段式真空灌膠機(jī)等設(shè)備，這不僅為IGBT模塊提供了更高效、更精確的封裝解決方案，也推動(dòng)了整個(gè)電力電子行業(yè)封裝技術(shù)的進(jìn)步，有助于滿足對(duì)高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性有極高要求的應(yīng)用場(chǎng)景，如新能源汽車、可再生能源系統(tǒng)和高性能工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域的需求。