论文简介：
毕业论文-旧塑封芯片潮气扩散建模与烘烤工艺优化，共96页，38315字
中文摘要
全球每年产生数以千万吨计的电子废弃物，对其回收和无害化处理受到了广
泛关注。印刷电路板是绝大多数电子电气产品的重要组成部分，其上大量电子元
器件，尤其是塑封芯片在电子电气产品报废时远未达到设计寿命。把这些芯片从
电路板上拆解下来并进行功能性重用能够产生很高的经济和环境效益。
暴露在空气中的塑封芯片吸收了大量潮气，高温拆解时容易发生界面分层。
为避免拆解加热时发生分层，保证芯片的可重用性，有必要进行预烘烤以驱除芯
片内部潮气。
本文在分析芯片潮气扩散过程的基础上，建立并实验验证了包含可变边界条
件的潮气扩散计算模型。并采用此模型分析了在恒温烘烤条件下潮气扩散的湿度
分布场，以及烘烤温度、失水率与烘烤时间的关系。
通过有限元方法分析了变温烘烤条件下的潮气浓度分布并用实验加以验证。
提出了改进的相对浓度的定义，提高了有限元计算精度，并讨论变温烘烤对烘烤
时间、芯片完好性的影响。
在恒温与变温烘烤温度对于烘烤时间、效果、芯片完好性的影响规律研究的
基础上，建立烘烤能耗模型，分析烘烤能量与温度、失水率的关系。提出以保证
烘烤效果、缩短烘烤时间和降低能耗为目标的变温烘烤工艺。综合考虑烘烤能耗
和烘烤时间，提出了变温烘烤温度-时间-能量-失水率工艺选择图，实现了烘烤工
艺参数的优化。最后，通过烘烤设备功率测试和变温烘烤实验，验证了变温烘烤
工艺优化的可行性与有效性。
关键词：线路板拆解；塑封芯片；分层；潮气扩散；烘烤工艺
目录
第 1 章 引 言 ..1
1.1 旧塑封芯片重用的意义 ......1
1.2 回收拆解中芯片内部分层研究 ..3
1.2.2 芯片分层的综合应力研究 .....4
1.2.3 潮气扩散对分层的影响 .5
1.3 芯片潮气扩散的研究 ...6
1.3.1 潮气对于芯片的危害 .....6
1.3.2 塑封芯片潮气扩散的理论研究 ....6
1.3.3 芯片生产中驱除潮气的烘烤工艺 8
1.3.4 回收拆解前预烘烤的特点 .....9
1.3.5 旧芯片回收的研究方向 ...... 10
1.4 论文研究的目标和内容 .... 10
第 2 章 潮气扩散的理论模型 .... 12
2.1 潮气扩散的微观机理 . 12
2.2 潮气扩散过程的数学描述  13
2.3 烘烤过程潮气扩散的数学求解  14
2.3.1 任意初始分布的潮气湿度 ... 14
2.3.2 均匀初始分布恒定边界的潮气湿度 .. 16
2.3.3 均匀初始分布变化边界的潮气湿度 .. 16
2.4 恒温变化边界数学模型的实验验证 ...... 21
2.5 潮气扩散烘烤温度与时间规律  21
2.6 本章小结 ..... 24
第 3 章 潮气扩散的有限元仿真  25
3.1 潮气扩散的有限元仿真方法 ... 25
3.1.1 潮气扩散与热传导的类比 ... 25
3.1.2 改进的相对浓度的定义 ...... 26
3.2 潮气扩散有限元仿真 . 28
3.2.1 有限元仿真模型 ... 28
3.2.2 旧芯片烘烤参数的选择 ...... 29
3.2.3 相对浓度的计算 ... 30
3.3 恒温烘烤的潮气扩散仿真  33
3.3.1 恒温潮气扩散过程  33
3.3.2 裂纹敏感处湿度仿真结果 ... 35
3.4 恒温烘烤有限元模型的实验验证 ... 36
3.4.1 仿真结果与现有模型仿真结果对比 .. 36
3.4.2 仿真结果与实验对比 ... 38
3.5 变温烘烤的仿真潮气扩散仿真  38
3.5.1 变温烘烤 . 39
3.5.2 裂纹敏感处潮气湿度变化 ... 41
3.6 本章小结 ..... 42
第 4 章 烘烤规律与工艺优化 .... 43
4.1 恒温烘烤能量模型 .... 43
4.1.1 烘烤功率模型  43
4.1.2 烘烤功率模型的实验验证 ... 45
4.1.3 烘烤能耗模型的能量温度关系 .. 46
4.2 塑封芯片烘烤实验 .... 48
4.2.1 烘烤实验方案  48
4.2.2 恒温烘烤实验  51
4.2.3 变温烘烤的实验 ... 56
4.2.4 烘烤方案对比与评价 ... 59
4.3 烘烤工艺优化 ..... 61
4.3.1 参数的优化选择 ... 61
4.3.2 参数优化选择图 ... 62
4.4 本章小结 ..... 64
第 5 章 结论与展望 .... 65
5.1 结论 ...... 65
5.2 研究展望与建议 . 65
插图索引 . 67
表格索引 . 69
参考文献 . 70
致 谢 …………….. . 72
声 明 …………… .错误！未定义书签。
附录 A 外文资料书面翻译 . 74
附录 B 实验数据 .错误！未定义书签。

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