[发明专利]硅凝胶备料方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子产品的灌封前的备料工艺，尤其涉及一种适用于硅凝胶对IGBT模块灌封工艺中的硅凝胶备料方法。

背景技术

随着中国经济的高速发展，高铁、地铁、城市轨道交通、风电、太阳能、清洁能源等领域均在不断发展，在这些领域中，IGBT模块被广泛的应用于这些领域的一些逆变装置中。随着科学技术的发展，高技术含量、结构复杂的变流装置专业化分工极强、更加趋于模块化。如此大规模的模块化部件生产，对IGBT模块在产品一致性及可靠性等方面要求极高。IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件，在IGBT模块封装生产中，对灌封材料的前处理则是保证产品性能的关键环节之一。

硅凝胶因其特殊的硅氧键主链结构不仅具有耐高低温和耐候性，而且还具有一定的机械性和电绝缘性等，因此，硅凝胶已被广泛的应用在IGBT模块封装生产中。采用硅凝胶对IGBT模块内部元件进行整体灌封，可以强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力，提高内部元件、线路间绝缘性能，有利于元器件向小型化、轻量化发展，同时避免元器件、线路等直接暴露于空气中，改善器件的防水、防潮性能，提升产品质量。

硅凝胶是由主体成分与交联剂/催化剂构成的复合物，例如，一种常用的硅凝胶主要由含有催化剂的甲基乙烯基硅油(主体，可称A组分)和甲基含氢硅油(起交联剂作用，可称B组分)组成为复合物(本发明可称AB组分复合物)。硅凝胶灌封是将液态硅凝胶复合物用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内，并使其在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料。灌封产品的质量主要与产品结构设计、元器件选择、组装及所用灌封材料密切相关，因此，在进行产品灌封硅凝胶之前，硅凝胶材料的备料方法及提供的硅凝胶备料的性质是直接关系到产品灌封效果的关键之一。IGBT模块广泛应用于各种领域的变频变流装置中，且单台使用量较大，因而，对IGBT模块产品的一致性要求极高。然而，在IGBT模块的大规模、批量化生产时，传统的硅凝胶备料方法不能满足对IGBT模块在产品一致性及可靠性等方面的要求。

目前，常规的硅凝胶备料方法是：首先，把硅凝胶原料各组分分别在容器内充分搅拌均匀；然后，遵守所确定的各组分的重量比对原料组分进行混合；最后，把硅凝胶原料的各组分混合搅拌均匀后放入真空容器中进行脱泡处理，从而得到灌封前的硅凝胶备料。

灌封生产中，按照上述方法得到的硅凝胶备料一般采用随用随取的方式用于灌封，一方面，在灌封前的备料中已经将硅凝胶各组分先实施混合搅拌均匀后进行真空脱泡处理，在此过程中，硅凝胶各组分会发生一定程度的化学交联反应，形成网状结构，将这样的备料用于灌封，这样会使每一批次得到的硅凝胶的备料都有所不同，因而容易导致不同批次的备料灌封后的IGBT模块在电气性能方面出现较大的区别，不能满足IGBT模块产品的一致性要求，而为了避免备料放置时间过长而发生变化，随用随取实际上需要随用随备料，也会影响工业化批量生产的效率；另一方面，传统的硅凝胶备料中，将硅凝胶各组分混合搅拌均匀后进行真空脱泡处理，在此过程中，硅凝胶各组分会发生一定程度的化学交联反应，形成网状结构；传统的硅凝胶备料方法仅在原料各组分是在混合搅拌均匀后进行抽真空排泡处理，并没有要求所得到的备料如何输送到灌封口和实施灌封，也不能做到在真空状态下进行硅凝胶的输料，仍然难免将气泡带入灌封口。因而，采用传统的备料方法，在进行大批量、规范化生产时，难以满足大批量产品性能指标一致、重复性好、质量可靠的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅凝胶备料方法，改变了硅凝胶各原料组分的排泡处理操作，所得到的备料尤其利于满足灌封IGBT模块的大批量生产中产品性能指标一致、重复性好、质量可靠的要求，从而保证批量化灌封产品的一致性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种硅凝胶的备料方法，该方法包括以下步骤：

将经过陈放、用于制备组成硅凝胶的二种以上原料组分分别置于设有搅拌机构的备料桶中，分别对硅凝胶的所述各原料组分维持在真空环境下进行间歇性搅拌，完成排泡处理；

所述备料桶均设置出料口，并通过输料泵与传送管路连通，该传送管路能与该原料组分的灌封口相连，在灌封口与输料泵之间还设有可被关闭的回流管路，维持真空环境将经排泡处理后的原料组分通过输料泵送入其各自的传送管路，并将该传送管路的灌封口关闭，而使原料组分通过回流管路返回备料桶形成回流，控制物料的回流状态直至各组分的整个传送管路均处于真空状态。