IGBT模块

作为新型功率半导体器件的核心部件，IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，即绝缘栅双极型晶体管）已广泛应用于工业、4C（通信、计算机、消费电子、汽车电子）、航空航天、国防军工等传统产业领域，以及轨道交通、新能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域。

深圳市世椿智能装备股份有限公司（简称世椿智能）接轨IGBT前沿技术需求，研发具有自身行业特色的三段式真空灌胶机SEC-S300-ZP，为客户提供IGBT封装解决方案。近日，记者走进世椿智能双液灌胶产品线，深度挖掘其积极研发三段式真空灌胶机，全力打造IGBT行业设备解决方案的经验做法，解谜世椿智能坚持双液灌胶产品线技术创新发展的进阶之路。

三段式真空灌胶机SEC-S300-ZP

借IGBT市场大发展的东风，迎接真空灌胶机的增长春天

IGBT是能源变换和传输的最核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，是目前最先进、应用最广泛的第三代半导体器件，作为国家战略新兴产业，IGBT在涉及国家经济安全、国防安全等领域占据重要地位。

新能源行业（电动汽车、风光储能等）的快速发展，工控及家电行业的稳健增长，对IGBT模块的需求增长已日趋旺盛，加上国家政策的有力支持，以及国产替代为行业发展的重点目标……这使得IGBT成为风口浪尖的拳头产品，是全球技术竞争的核心之一。根据研究报告，预计2025年全球IGBT市场规模达954亿元、2020-2025年CAGR为16%，我国 IGBT市场规模达458亿元(48%全球市场占比)、2020-2025年CAGR达21%。

当IGBT模块应用于高速列车、电动汽车、风力发电机、变频空调中时，常要经受低温、高温、湿热、振动、机械冲击等环境因素的作用，因此IGBT模块的封装材料必须具有良好的环境适应性。IGBT模块结构紧凑，灌胶孔小，内部缝隙狭窄，要保证胶水渗透到模块内部，必须在真空环境下注胶。因此，需要真空灌胶机灌注。

IGBT模块封装流程主要包括丝网印刷，自动贴片，真空回流焊接，超声波清洗，X-RAY缺陷检测，自动键合，激光打标，壳体塑封，壳体灌胶与固化，封装、端子成形，功能测试等，材料的制备工艺将决定材料的性能，使用性能优良的材料封装，有助于提升模块的质量和可靠性。硅凝胶作为一种特殊的电子灌封材料，是IGBT模块灌封的首选材料。目前国内绝大多数IGBT模块厂家采用传统硅胶灌封方式。

随着国内客户在新能源车用电网电力风电方面（1200V以上领域）对IGBT模块要求越来越高，代表当今世界尖端IGBT模组技术的国外某些新能源汽车企业已逐步采用高耐热、低热膨胀、低收缩性液态环氧来代替硅胶灌封，国内已有电力方面IGBT模组大公司在进行环氧灌封技术试验。

灌封硅凝胶/环氧灌封胶，可实现IGBT模块灌胶固化核心工艺环节的升级与自动化，可有效增强IGBT模块整体性和绝缘耐压能力，提升模块防潮和抗污能力，提高模块的可靠性，延长其使用寿命。但是IGBT模块在灌封的过程中易出现气泡，会直接影响防水、防潮功能。气泡出现的地方，受到外力影响较大，较易开裂或者脱落等。

使用世椿智能自主设计研发的真空灌胶机，在真空环境下进行注胶，可有效的解决灌胶后产生的大量气泡、潜藏在胶水内部的少量气泡，让硅凝胶能够更容易渗入产品间隙，保证产品的品质。公司在掌握活塞计量阀、双液计量阀、真空泵及活塞泵等核心零部件的研发应用技术背景下，为客户提供各种胶水的整体系统灌胶设备，可提供各类胶水的备料系统、计量系统、混合系统的整体解决方案及真空灌胶工艺。世椿智能双液灌胶产品线，善于结合胶水材料的不同特性，IGBT的结构及产能，为客户提供量身定制的最完整的一站式灌胶设备和服务。

自主研发，三段式真空灌胶机进阶之路

IGBT的高端化以及对产品制程要求日渐严格，促使客户对灌胶工艺提出更高的要求。为进一步提高产能，满足IGBT新工艺对装备更高的要求，满足日益增长的市场和工业生产需求，世椿智能双液灌胶产品线研发团队早在2021年就开始对三段式真空灌胶机进行技术研发和攻关，历经市场调研，对比评审，产品更迭，多方尝试，不断的反复验证，最终三段式真空灌胶机SEC-S300-ZP应运而生。

2021年，世椿智能开始第一代三段式真空灌胶机SEC-400ZP的开发，其为连体式设计，设备占地面积较大，实施不方便，这成为其进一步发展的较大障碍；

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