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如何安全地去除導(dǎo)熱灌封膠？

對于任何熱工程師或電子技術(shù)人員來說，移除堅(jiān)硬的導(dǎo)熱灌封膠都是一個巨大的難題。這些材料的設(shè)計(jì)初衷是為了持久耐用——保護(hù)電子元件免受潮濕、沖擊和高溫的影響。然而，當(dāng)需要進(jìn)行故障分析或返修時，這種耐用性反而會成為一個巨大的障礙。

去除前識別導(dǎo)熱灌封膠的類型

為了做出正確的下一步選擇，首先了解導(dǎo)熱灌封膠的材料類型至關(guān)重要。不同的材料類型需要不同的去除方法。如果不知道材料類型就選擇錯誤的去除方法，不僅會導(dǎo)致去除效果不佳、浪費(fèi)時間，還可能損壞電子元件。

區(qū)分環(huán)氧樹脂、聚氨酯和硅膠：

環(huán)氧樹脂：環(huán)氧樹脂是導(dǎo)熱灌封膠中最堅(jiān)硬的材料類型，具有高硬度并提供最佳保護(hù)。然而，它也是最難去除的材料類型。

聚氨酯：通常堅(jiān)韌且富有彈性；用探針按壓時具有明顯的“回彈”特性。

硅膠：非常柔軟，通常呈膠狀。它是三種材料中最“易于返修”的。

進(jìn)行硬度和溶劑測試：嘗試刮擦化合物表面可以提供簡單的鑒別結(jié)果。如果表面留下凹痕，則表明該材料硬度較低，可能是硅膠或軟聚氨酯。使用棉簽進(jìn)行溶劑測試，觀察材料是否軟化或膨脹。如果發(fā)生軟化或膨脹，則該材料可能是硅膠或聚氨酯。反之，如果材料變化不大，則可能是耐化學(xué)腐蝕的環(huán)氧樹脂。這些簡單的測試可以快速識別導(dǎo)熱灌封材料，從而有助于選擇正確合適的去除方法。

去除導(dǎo)熱灌封化合物的 3 種有效方法

方法 1：機(jī)械去除（微噴砂和刮除）

對于硬質(zhì)環(huán)氧樹脂，微磨料噴砂（使用核桃殼）可以有效地逐層去除大部分材料。對于精密操作，例如去除集成電路引腳周圍的材料，技術(shù)人員會使用牙科刮刀和Dremel工具刮除剩余材料。

方法 2：使用漸進(jìn)式加熱循環(huán)進(jìn)行受控?zé)崛コ?/span>

熱方法利用化合物和基材之間的熱膨脹差異來降低粘合強(qiáng)度。精密熱風(fēng)槍可以施加受控溫度，使化合物軟化而不會損壞附近的組件。使用紅外測溫儀進(jìn)行溫度監(jiān)測可以防止溫度過高而影響組件的完整性，而帶有冷卻期的加熱循環(huán)可以避免熱沖擊，從而削弱焊點(diǎn)。

方法 3：通過策略性溶劑應(yīng)用進(jìn)行化學(xué)去除

化學(xué)方法對于硅基導(dǎo)熱灌封化合物特別有效，可以使用專為電子應(yīng)用配制的專用去除劑。長時間浸泡（12 至 48 小時）可以使溶劑滲透，并在兩次化學(xué)處理之間使用機(jī)械輔助去除軟化的材料。適當(dāng)?shù)耐L(fēng)和個人防護(hù)設(shè)備可以確保化學(xué)去除操作過程中的安全。

針對頑固應(yīng)用的混合組合方法

具有挑戰(zhàn)性的去除場景需要集成策略，順序利用多種技術(shù)。對于單種方法效果不佳的厚環(huán)氧樹脂應(yīng)用，系統(tǒng)地結(jié)合化學(xué)軟化、溫和加熱以增強(qiáng)滲透以及機(jī)械去除軟化材料的方法最為有效。

拆卸過程中的關(guān)鍵安全規(guī)程和風(fēng)險管理

正確的安全規(guī)程可在拆卸操作過程中保護(hù)人員和寶貴的電子組件。相鄰組件的遮蔽可防止機(jī)械接觸和化學(xué)品暴露。耐化學(xué)腐蝕手套、安全眼鏡和配備合適濾芯的呼吸防護(hù)裝置可應(yīng)對有害物質(zhì)暴露。充足的工作空間通風(fēng)可防止有害蒸汽積聚，而通過腕帶和導(dǎo)電工作臺進(jìn)行靜電放電控制可保護(hù)裸露的組件。

拆卸后使用合適的溶劑進(jìn)行徹底的表面清潔，可在組裝測試前去除殘留的化合物。系統(tǒng)的組件測試包括目視檢查、導(dǎo)通性驗(yàn)證和功能性能評估。

拆卸后程序和未來解決方案

清除導(dǎo)熱灌封膠后，PCB 需要進(jìn)行徹底的凈化。必須使用異丙醇 (IPA) 超聲波清洗槽中和化學(xué)剝離劑的殘留物，以防止長期腐蝕。

為未來設(shè)計(jì)選擇可返修材料：解決拆卸難題的最佳方法是進(jìn)行可維護(hù)性設(shè)計(jì) (DFS)。

硅膠導(dǎo)熱灌封膠：提供高導(dǎo)熱性，同時保持柔韌性，易于剝離進(jìn)行維修。

導(dǎo)熱凝膠：對于許多應(yīng)用而言，可點(diǎn)膠的導(dǎo)熱凝膠可在不使用固化化合物進(jìn)行永久“鎖定”的情況下提供出色的傳熱性能。

常見問題解答

問：我可以用丙酮去除環(huán)氧樹脂灌封膠嗎？

答：通常不行。丙酮可能會使某些環(huán)氧樹脂略微軟化，但不會溶解它們。通常需要使用專用脫膠劑（例如含有二氯甲烷的脫膠劑）或加熱。

問：哪種灌封膠最容易去除？

答：硅酮灌封膠最容易返修。它們質(zhì)地柔軟，可以用刀片切割，并且通常可以干凈地從組件上剝離。

問：加熱灌封膠會釋放有毒煙霧嗎？

答：是的，尤其是在過熱的情況下。聚氨酯和環(huán)氧樹脂燃燒時會釋放有毒副產(chǎn)物。務(wù)必使用排煙裝置或在通風(fēng)良好的區(qū)域工作。

問：更換電路板是否更便宜？

答：對于低價值的電路板，通常是這樣。可以先進(jìn)行樣品去除測試，以估算人工、材料和重新認(rèn)證成本。

問：加熱會損壞組件嗎？

答：可能會。請使用熱電偶并遵守最高溫度值。如有疑問，請使用機(jī)械或化學(xué)方法。

對于工程師和產(chǎn)品設(shè)計(jì)師而言，去除導(dǎo)熱灌封膠的挑戰(zhàn)凸顯了“可維護(hù)性設(shè)計(jì)”方法的重要性，該方法應(yīng)在產(chǎn)品開發(fā)的初始階段就納入可返修的散熱解決方案。現(xiàn)代替代方案，包括導(dǎo)熱凝膠、相變材料和可拆卸導(dǎo)熱墊，可在整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)提供卓越的散熱性能，同時保持組件的可訪問性，從而無需進(jìn)行本指南中所述的破壞性去除操作。

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