导热胶存储与使用规范

*****有限公司工作指令文件修改记录表编号：WI.PNNPI.017名称：导热胶存储与使用规范版号：A修改序次更改条款更改内容生效日期制作0全部本版首次发行编号：SF0080次修改保存期限：新版发行后1个月

*****有限公司工作指令文件编号：WI.PNNPI.017第1页，共8页题目：导热胶存储与使用规范第A版第0次修改一、目的本规范规定了导热胶妥善存储及正确使用的方法，避免在存储及使用过程中，由于操作不当破坏导热胶原有特性，对粘接散热片带来不良影响。二、范围本规范适用于芯片表面粘接散热片的导热胶。三、简介针对我司所使用的导热胶，介绍了在存储与使用过程中的操作方法，以及所需要注意的问题。四、关键词导热胶、Loctite315五、术语和定义导热胶：具有一定的导热性和粘接强度，用于将散热片粘接固定在芯片表面上。六、储存6.1导热胶的储存除标签上另有注明，导热胶应在阴凉干燥处存储，存储温度必须在供应商推荐的范围内。对于Loctite的315胶，存储温度为2°C~8°C，优选在冰箱中存储。315胶在冰箱的有效存储期为自制造日期起九个月，超过九个月则不能使用，直接报废。对于GF2000导热胶，储存温度为室温25+2C，储存时为避免硅油浮在上面，需倒置放置。存储期为自制造之日起八个月，超过八个月则不能使用，直接报废。6.2促进剂的储存Loctite315导热胶需与7387促进剂起配合使用。7387促进剂为高度易燃品，除标签上另有注明，促进剂应放入车间危险品暂存库的阴凉干燥处密封保存，避开太阳直射、氧化剂和火源，用毕要马上盖紧瓶盖。七、使用制作：审核：生效日期：批准：批准日期：未经同意不得复印编号：编号：WI.PNNPI.017第2页，共第2页，共8页7・1使用牌号及规格除非生产和工艺的特殊需求，生产线上使用的导热胶及促进剂品牌和型号必须经过认证部门的认可。导热胶共有两种型号，一种为Loctite公司生产的315（蓝色）导热胶，促进剂指定为Loctite公司生产的7387；另一种为GapFiller2000（以下简称GF2000），为双组分导热胶。7.1.1导热胶的规格化学成分改性甲基丙烯酸外观蓝色胶状物比重@25°C1.66粘度360〜850pa•s闪点(TCC),C>93导热率0.8W/mK热膨胀系数69ppm/C介电强度680V/mil拉伸强度1〜2Mpa剪切强度4〜5Mpa7.1.2促进剂7387的规格化学成分庚烷/有机铜化合物外观琥珀色至浅棕色液体比重@25C0.8粘度1〜2mpa•s闪点(TCC),C-4（高度易燃）图表1：促进剂规格7.1.3GF2000导热胶的规格GF2000导热胶为双组分导热胶。A组分颜色为粉红色，B组分颜色为白色。混合比为1：1混合后的粘度为300Kcps.固化后的性能如下：硬度（Shore00）:70电气强度（V/mil）：500V编号：WI.PNNPI.017*****有限公司工作指令文件第3页，共8页阻燃等级：UL94V0导热系数为：2.0W/m-K固化后不具有粘接力，需要额外的机械固定。7.2取用及使用期限导热胶及促进剂使用遵循“先使用距失效日期近的导热胶及促进剂”的原则。在导热胶的有效期（见缩略语清单）内使用，不允许使用过期的导热胶。促进剂没有存储的有效期，只需按标示的购进日期取用。每次取出时，应在记录表格上登记，（注意导热胶和促进剂的表格应分开，不要在一起登记），保存期九个月。GF2000导热胶的取用也应遵循“先进先出”原则，即先使用距离失效日期最近的导热胶。7.3使用环境要求使用环境要求温度是25°C±3°C，相对湿度是40%-80%。7.4使用前的准备7.4.1回温导热胶使用前，应先从冷藏室中取出，放置在阴凉处（不要放在冰箱顶部）回温，LOCTITE315导热胶室温下回温时间为12小时以上。回温时不应打开封口。导热胶不允许多次回温。7.4.2开封后检验回温后的导热胶可以开封，开封后操作员挤出或点出一些导热胶，检查胶导热胶是否有干结现象。7.5施胶7.5.1常规的手工印胶a）清洁钢网和刮刀用酒精和干净的干碎布擦洗干净刷胶工装（厚度：0.12mm）和刮刀。b）导热胶的添加添加导热胶时应采用“少量多次”的办法，避免导热胶吸潮和粘着性改变。从装有导热胶的胶管中挤出少许放在洁净的平板上。使用刮刀移取少许放入刷胶工装的开口内，待不能刮出平整的胶面后再添加。编号：WI.PNNPI.017编号：WI.PNNPI.017******有限公司工作指令文件第4页，共8页c）涂胶用浸酒精的干净防静电手套擦拭干净散热器表面，待酒精挥发干。将散热器放入刷胶工装内，然后用刮刀将导热胶印刷在散热器粘接面，使散热器表面形成均匀的导热胶层。注意钢网和刮刀上不要粘上促进剂。d）促进剂的涂布及粘接用浸酒精的干净防静电手套擦拭干净芯片粘接面，待酒精挥发干。拧开促进剂瓶盖，沾有1~2滴促进剂，在芯片整个表面涂上薄薄的一层促进剂。待促进剂里的溶剂挥发15秒~1分钟，将散热器与IC芯片表面粘接在一起，并用食指及中指从中间位置以5N〜10N的力轻轻挤压，使散热器轻微的左右移动。粘接后，禁止在垂直方向上出现散热器倾斜或者翘起的情况。在水平方向上散热器中心与芯片中心不能有太大的偏差，实际粘接面积应大于两者接触面较小面积的80%。e）放置并初步固化贴好后，保持单板水平静置10分钟以上。在静置的过程中，建议施加50g〜100g的压块放置在散热器上。放置压块时，需确保散热器均匀受力，不出现散热器偏移或局部翘起的现象。初步固化后才可竖立放在托盘和周转车上。f）检验强度固化40min后，可使用水平推力来检验粘接强度是否足够。血图表2：粘接后检验示意图以0.3MPa的水平推力来检验散热器的粘接强度。考虑到检验时焊点会受力，检验的力不能超过10kgf,以免对焊点产生影响。编号：WI.PNNPI.017编号：WI.PNNPI.017*****有限公司工作指令文件|第5页，共7.5.2CBGA或CCGA上导热胶的涂布a）清洁粘结表面先用浸过酒精的干净防静电手套擦净IC芯片表面、陶瓷基板表面和散热器粘接面。b）促进剂的涂布在IC芯片表面、陶瓷基板表面及散热器粘结面均需涂布促进剂。促进剂的量以薄薄的一层为宜。c）涂胶及粘接在IC芯片的粘贴表面涂上薄薄的一层固化水，待固化水挥发时间为15秒〜1分钟；然后再在芯片表面手工涂敷一层315胶，胶量厚度要大于芯片表面凹凸不平的最高点，且胶均匀分布覆盖IC芯片粘贴面，如图表3所示：散热器陶瓷基板图表3：CBGA涂胶示意图刷胶完成后迅速将已预涂固化水的散热器与IC芯片表面粘贴在一起，并轻轻从中间位置挤压，将粘贴处的空气排除。芯片表面涂胶后，再与散热器粘接的间隔时间不能超过1分钟，以免导热胶过早固化。d）放置并初步固化贴好后，将单板水平静置30分钟，初步固化后才可竖立放在托盘和周转车上。7.5.3GF2000导热胶的使用GF2000导热胶为间隙填充导热胶。固化前如硅脂，具有很好的流动性，固化后具有很好的弹性，可减震和缓冲应力。施胶厚度可调，a）混胶和涂胶GF2000为双组分导热胶，使用前须将A组分（粉红色）和B组分（白色）以1:1的比例混合均匀。b）手工混胶使用时需从两个胶管中各挤出份量一样的胶体，放入容器中充分搅拌，使两股胶体充分混合在一起，颜色均匀一致，混合后使用涂胶棒将适量混合胶体涂在散热器或芯片上。如果刚挤出时编号：编号：WI.PNNPI.017******有限公司工作指令文件第6页，共8页有少许硅油流出，请丢弃这段的挤出物。混合后的胶需要在15分钟内把胶用完，否则剩余胶需报废。c）自动混胶采用专用的双组分胶枪将A/B组分胶挤到混合嘴中，使其在混合嘴中混合均匀，而后将胶自动点在散热器或器件表面的中间位置上（如图6所示），胶点的大小视器件大小和应用场合而定。最少要求散热器与器件压合后，结合面至少能完全覆盖厚度为5—10mil的胶层。混合后的胶在15分钟后开始固化，因此混合嘴如果间歇放置15分钟以上，贝懦换用混合嘴。推荐器件集中批量打胶，以减少混合嘴的消耗。图表4：GF2000自动打胶示意图图表5：点胶位置示意图d）贴合涂完胶后将散热器与IC芯片表面粘接在一起，并从中间位置开始挤压，将粘接处的空气排出，同时将散热器轻轻左右移动，使胶液分布均匀。e）散热器固定散热器贴放后应立即进行机械固定。7.6固化要求315导热胶为室温固化，完全固化时间为8~24小时。固化8小时后方可进行老化和加电测试。GF2000胶不需要固化，但在贴放散热器后需进行机械固定。7.7钢网、刮刀、需重新施胶的IC和散热器的清洗7.7.1钢网和刮刀的清洗在导热胶涂布工作完成后，尤其是双面涂促进剂时，必须及时清洗钢网和刮刀。清洗步骤如下：用干净、无纤维白色棉布粘上酒精溶剂后，立刻擦洗钢网和刮刀。编号：WI.PNNPI.017******有限公司工作指令文件|第7页，共8页白色棉布变成蓝色后，更换棉布，重复步骤①，直到白色棉布不变色为止。用压缩空气吹掉钢网开口内和刮刀上的胶粘剂和酒精溶剂。在灯光照射下，用放大镜观察钢网开口内壁光亮，则认为清洗干净。否则重新清洗。7.7.2需重新施胶的IC和散热器的清洗对已涂有导热胶及促进剂的IC和散热器需重新施胶时，必须及时进行清洗。清洗步骤如下：用干净、无纤维白色棉布粘上酒精溶剂后，立刻擦洗IC和散热器。白色棉布变成蓝色后，更换棉布，重复步骤①，直到白色棉布不变色为止。7.7.3清洗注意事项清洗时操作员一定要戴上手套和眼镜，导热胶不要触及皮肤和眼睛。八、导热胶在使用环境下的放置时间完成回温的315导热胶在使用环境下的放置时间为15天，超过15天不可继续使用。放置时应盖紧导热胶包装管外盖。九、返修用热风枪将已固化的胶体加热到120~150°C，待胶体软化用工具扭动散热器去除，对胶体继续加热，同时用工具清除IC和散热器上的残胶。返修时加热的温度不能超过150C，避免因温度过高发生重熔破坏焊点结构。对于金属外壳的BGA，由于表面的金属外壳也是使用导热胶粘接的，在使用热风枪进行返修时，需小心操作，以防止将金属外壳一并拆下。以下为典型的操作方法：热风枪参数设置：air：5；heater：5.5；时间：4min左右操作细节：1）热风枪距离散热器0.5cm左右，并缓慢的在散热器上方来回移动，以保证加热均匀。2）拆除时，用薄的刀片紧贴散热器底面切入BGA金属壳和散热器的粘接界面后，将散热器翘下。此过程不需要用很大力，3）如果不能切入则继续加热几十秒后再试。整个过程一定要耐心，切勿强行用力。十、导热胶及促进剂的报废a）干结的导热胶不可再用，可报废。b）如果是开封后就有干结的导热胶，应作退货处理。c）过期的导热胶不可再用，可报废。

*****有限公司工作指令文件编号：WI.PNNPI.017第8页，共8页d）不工作时，暴露在空气中的导热胶停留时间超过120分钟就不可再用，可报废。e）完成回温的导热胶在使用环境下及不与促进剂或其他溶剂接触的情况下，放置时间超出15天，可报废。十、废弃物的处理沾有导热胶的手套、布、纸和用完导热胶及促进剂的瓶要扔入专用的化学废品箱中，不可乱扔。十二、来料检验315导热胶及促进