三段式真空灌胶机实现IGBT产能增效

在功率模块的封装过程中，灌胶是关键步骤之一，可提供必要的电气绝缘，增强机械强度，并改善热管理性能。有机硅凝胶和环氧灌封胶是IGBT模块常用的灌封材料，主流的大功率IGBT模块通常选用二者配合使用。然而，传统的灌胶方法在常压环境下进行，往往难以完全排除胶水中的空气，从而导致气泡的生成。这些气泡会削弱灌胶层的绝缘性能，直接影响模块防水、防潮功能，且气泡部分易受外力影响而产生裂纹或脱落。使用真空灌胶机在真空环境下进行注胶，可有效解决气泡问题。

真空灌胶机在高负压的环境下操作，能有效地从胶水中抽出空气和其他挥发性成分，显著降低或消除气泡的生成。当前，真空灌胶机已成为IGBT封装的标准配置，不仅确保灌封胶能均匀分布于IGBT模块内部，而且达到最佳的保护效果和绝缘性能。

图源：高凯精密

真空灌胶机通常采用单一真空室来完成整个灌胶过程，包括预抽真空、注胶和保压等关键步骤。具体操作中，将双组份胶水按照预先设定好的比例和出胶重量，自动配比后自动混合均匀，在已预先抽成真空的环境中均匀地灌注到每个产品中，实现了高精度注胶以及快速量产。

不过，只有单一真空室的真空灌胶机设备，在生产效率和灌胶精度方面还有进一步提升的空间。

三段式真空灌胶机的设计引入了三个独立的真空室，各自承担不同的封装阶段，这种划分极大地提高了灌胶过程的效率和质量。

图源：世椿智能

1.多阶段真空处理：
通过分别设置三个真空室，可以在不同阶段独立地调节和优化真空度，从而更精确地控制整个灌胶过程。例如，第一个真空室用于预抽真空，准备胶水和组件；第二个真空室进行实际的胶水注入；第三个真空室则用于最终的保压和固化，确保胶水在固化过程中无气泡产生。

2.提高生产效率：
独立的真空室设计允许同时处理多个模块，每个真空室都可以独立操作，减少了产品在生产线上的等待时间。这种设置显著提高了生产线的吞吐量和灌胶的整体速度。

3.精确的胶水控制和高精度灌胶：
采用高精度的计量系统和动态混合技术，确保胶水在注入前均匀混合，同时减少了多余的管道连接，这有助于提高灌胶精度并确保胶水比例的准确性。

4.高度自动化和定制能力：
现代三段式真空灌胶机通常配备高级控制系统和自动化功能，如自动输送轨道调整、视觉系统以及其他传感器，这些都有助于提高操作精度和生产的灵活性。

5.提升产品质量：
通过精细控制每个灌胶阶段的环境条件，三段式真空灌胶机能够确保每个IGBT模块都达到高标准的封装质量，增强了产品的整体可靠性和性能。

目前，世椿智能、纬迪、欣音达、和利时等设备生产商都已生产出三段式真空灌胶机等设备，这不仅为IGBT模块提供了更高效、更精确的封装解决方案，也推动了整个电力电子行业封装技术的进步，有助于满足对高可靠性和长期稳定性有极高要求的应用场景，如新能源汽车、可再生能源系统和高性能工业应用等领域的需求。