电子产品散热器的硅脂涂覆作业通用工艺规范

电子产品散热器的硅脂涂覆作业通用工艺规范

散热硅脂是电子设备散热系统中不可或缺的材料，它能有效提高设备的散热效率，延长使用寿命。本文将详细介绍散热硅脂的主要特性、应用场合、使用注意事项以及具体的涂敷工艺规范，帮助读者更好地理解和掌握这一关键技术。

散热硅脂，又称导热硅脂、散热膏、导热膏等，是以特种硅油做基础油，新型金属氧化物做填料，并配以多种功能添加剂，经特定工艺加工而成的膏状物。其颜色因材料不同而具有不同的外观，常见的有白色和灰色。

一、硅脂主要特性

1. 高导热性能：散热硅脂具有优异的导热性能，可快速将热量从热源（如CPU、GPU等）传递到散热部件，提高设备散热效率。
2. 良好的稳定性：散热硅脂能够在高温和低温环境下保持稳定的导热性能，不会因环境温度的变化而失去导热性能。
3. 优异的绝缘性能：散热硅脂具有良好的绝缘性能，可避免电子元件之间发生短路，保护电子设备的安全。
4. 良好的抗氧化性能：散热硅脂具有优异的抗氧化性能，能够有效抵御氧化和腐蚀，延长电子设备的使用寿命。
5. 耐高低温性：散热硅脂具有优越的耐高低温性，能够在宽温度范围内保持稳定的性能。

二、硅脂应用场合

散热硅脂主要用于电子设备的散热部件涂覆和填充，如CPU、GPU、芯片、LED灯等。在这些部件上使用散热硅脂能够提高设备的散热效率，避免设备因过热而损坏。

三、硅脂使用注意事项

1. 清洁表面：在涂覆散热硅脂之前，务必清洁干净散热器和发热元件的接触表面，去除杂质、油脂和旧硅脂等。
2. 控制用量：散热硅脂的用量应适当，不宜过多或过少。过多的硅脂可能会导致溢出和短路等问题，而过少的硅脂则可能无法充分填充缝隙，影响散热效果。
3. 均匀涂覆：散热硅脂应均匀涂覆在发热元件的接触表面上，避免产生气泡和杂质。
4. 定期更换：随着使用时间的增长，散热硅脂可能会老化或失效，因此需要定期检查和更换。

四、硅脂涂敷工艺规范

1. 硅脂涂覆准备
   从丝网存储柜中取出相对应的丝网涂覆工装，检查丝网工装上面是否有杂物，如有则需用高压气对其表面进行清洁。清洁的时候将高压气枪靠近但不能接触丝网，移动气枪，将杂质从丝网中吹走。

2. 硅脂涂覆
   2.1 散热器清洁：在将丝网放于散热器上之前，用无尘布拭擦散热器表面，保证表面无任何杂质和毛刺，如有毛刺，将散热器退还给逆向物流。
   2.2 工装放置：取丝网，将其放入相对应的散热器或者IGBT定位工装内，(针对部分产品，需先将IGBT或者散热器放入定位工装，然后再放入丝网)，放入时要注意丝网的方向，保证丝网上蓝色圆形定位图案与散热器或者IGBT上的孔位相对应。
   2.3 硅脂涂覆：
   2.3.1 用小铲从密封盒内取适量（以涂敷面积定）的硅脂，将硅脂均匀涂于丝网上网孔部分(白色印格部位)。
   2.3.2 取软质刮刀，将刮刀横跨过丝网上IGBT印格(白色网孔部分)，匀速用力将刮刀刮过IGBT印格表面，刮刀与丝网成45°角，保证IGBT印格上每一角落都有硅脂覆盖。(正常IGBT或者散热器表面覆盖硅脂后为白色，如果印格(白色丝网)下面的颜色与周围存在色差，表明该区域未覆盖硅脂)
   2.3.3 在确认IGBT印格处均覆盖有硅脂后，将刮刀横跨IGBT印格，匀速用力从上到下(或从左到右)将刮刀刮过丝网表面，刮刀与丝网成45°角，刮过后将刮刀上的硅脂用小铲刀清除(清除后的硅脂可继续使用)，如此重复三次，直至刮刀刮过丝网表面后，刮刀保持干净，没有过多的硅脂残余为止(在第三次刮硅脂的过程中，刮刀端面边缘不可以接触到旁边的丝网印格,否则会影响到旁边硅脂涂层的厚度)。
   2.3.4 将刮刀和小铲刀放于工作台旁工具架上。
   2.3.5 双手抓住丝网的前端，缓慢抬起丝网，使硅脂从丝网上脱落，粘附于散热器或者IGBT上，完毕后需检验硅脂涂层是否均匀，是否有未覆盖硅脂的表面。如有不良，则需将丝网工装重新放入，进行重新涂覆，直到符合要求为止。
   2.3.6 将丝网竖立放于工作台侧面的工装暂存盒内，保证丝网的清洁。
   2.3.7 取IGBT定位装置，拭擦表面后，将其放于散热器上，放置定位工装时需注意工装的方向性，并小心保证在放置的过程中不会破坏涂好的硅脂涂层。
   2.3.8 取IGBT将其放于IGBT定位工装的相应位置。(IGBT底部需直接平整与散热器接触,IGBT放置需注意定位工装上的编码，保证IGBT放置的正确性)。
   2.3.8 按照IGBT紧固操作指导书固定IGBT于散热器上。
   2.3.9 固定IGBT后取下定位工装，将定位工装放于工装暂存盒内。
   2.4 工装存储：在生产每一任务令的最后一台产品时，在使用完丝网后，需用刮刀将其表面的硅脂刮干净，不能有多余的硅脂残留于丝网上。然后将使用完的工装放置于工装密封柜内，保持硅脂涂覆工装干净。

3 使用丝网的注意事项
3.1 使用前需对丝网表面进行检查，保证丝网上没有任何杂质。如有杂质，则用刮刀或者高压气枪对杂质进行清理。
3.2 涂覆硅脂之前需对散热器表面进行拭擦处理，防止杂质和毛刺进入丝网内而刮破丝网。
3.3 取放丝网的时候，禁止任何尖锐的物质接触丝网。
3.4 在涂覆硅脂的时候，务必保证丝网表面紧贴散热器或者IGBT定位工装
3.5 丝网清洁：
3.5.1 在使用丝网的始末，均需对丝网表面进行检查，以保证所涂覆硅脂没有杂质。
3.5.2 每两个星期需对工装密封存储柜中的丝网进行定期清洁和整理，如有必要，可使用洗板水对丝网进行清洗(备用方案)，使用洗板水时需严格执行洗板水的使用指导。
3.5.3 用洗板水清洗完丝网时，需在通风状况良好的地方操作，并戴防水防酸碱的橡胶手套，并戴口罩或者防毒面罩。
3.5.4 在用洗板水清洗完丝网之后，需再用清水清洗丝网，使丝网表面无任何残留溶剂。并用无尘布拭擦丝网表面，擦干丝网上的水。
3.5.5 清洗后产生的废液集中在密闭的胶桶内，不得随便处理，以便环保收集。
3.5.6 在用洗板水清洁丝网后，须用肥皂水或者清洁剂清洗双手。若不慎误服请立即到医院就诊,若不慎进入眼中，应立即用清水冲洗，并及时到医院就诊。
3.6 丝网的更换标准：(出现下列情况，丝网工装需及时更换)
3.6.1 丝网面被刮刀或者其他物质划破，裂缝超过5毫米(mm)
3.6.2 丝网菲林印格断开或者脱落
3.6.3 丝网面松散，以致丝网印格移位超过2毫米(mm)
3.6.4 丝网面出现破孔，由孔头到孔尾超过3毫米(mm)
3.6.5 丝网被不能清除的物质堵塞住
3.6.6 当硅脂涂覆工艺的CPK值小于0.66，同时硅脂涂层厚度均值小于80um

4 硅脂涂层检验、接收及问题反馈
4.1 在使用硅脂之前员工需查看生产日期，是否在有效期内，请勿使用超过保质期的硅脂。
4.2 员工每天需对每一工装进行一次硅脂涂层厚度的测量(如果该工装的使用频率小于每天一次，则以实际的使用情况进行统计)，并将数据如实的记录在硅脂涂层厚度统计表中，把统计表传递给IPQC录入。测量硅脂涂层的产品为每一任务令的第一个模块。每一模块需针对不同的位置测量五次，测量点的位置随机。 （测量之后，不需要对硅脂涂层进行清洁处理，直接将工装重新覆盖再涂覆一次即可），每天IPQC将收集到的丝网涂层厚度的数据录入到MES系统，由系统自动生成一个月内的CPK值。IPQC通过CPK值来衡量硅脂涂覆的厚度是否符合要求，工艺是否稳定。根据判异的准则发现硅脂涂覆工艺的CPK值不稳定，需及时通知工艺和质量进行分析异常的原因。硅脂涂层测量工具为不锈钢梳规，将梳规垂直刮过硅脂涂层，以梳规上规齿是否粘有硅脂来判定硅脂涂层的厚度。比如刻度为90µm的规齿上粘有硅脂，而100µm的规齿上未粘有硅脂，则说明硅脂的厚度在90～100µm之间，记录的硅脂涂层厚度为90µm。IAC工段在硅脂涂敷完成后不需要测量硅脂厚度。

4.3在硅脂涂覆时，员工需自检硅脂涂覆效果，如果硅脂涂层有明显的缺陷，(表面有大于1mm的区域没有覆盖硅脂)则需重新放入丝网工装，重新进行涂覆。
4.4 如在使用过程中发现有丝网破裂长度大于3mm等异常状况，工段需及时通知工艺工程师
4.5 由于同一型号的IGBT，不同供应商的外观尺寸不一样，在使用定位工装的过程中，需选用与IGBT外观尺寸相符的工装.