元器件封胶溶解液以及元器件的开封方法和失效分析方法与流程

本发明涉及电子元器件失效分析技术领域，具体而言，涉及一种元器件封胶溶解液以及元器件的开封方法和失效分析方法。

背景技术：

目前电子行业许多元器件都通过凡立水或黑胶进行固定封胶，当元器件发生故障时，直接使用外部设备不能有效对故障进行分析，需要对元器件进行开封，但常规开封技术容易对元器件内部结构造成损伤，例如，在通信网络变压器的故障模式中，绝大多数故障都是内部断线引起的，但是由于内部绕线太复杂，使用x-ray设备无法准确的找到失效点，因此，需要对变压器进行开封来对其内部线圈进行观察，以找到失效点，但现有的常规开封方法很容易损伤内部铜线以及铜线上的漆包线，给网络变压器的失效根因分析造成很大的困难。

技术实现要素：

本发明的目的包括提供一种元器件封胶溶解液以及元器件的开封方法和失效分析方法，以改善现有元器件开封方法对元器件内部结构造成损伤的问题。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明实施方式提供了一种元器件封胶溶解液，其包括：溶解剂和稀释剂，溶解剂为二氯甲烷、dy711硅胶溶解剂或二甲苯，稀释剂为有机溶剂。

本发明实施方式还提供了一种元器件的开封方法，其包括：用上述元器件封胶溶解液浸泡元器件，元器件为凡立水和黑胶中至少一种固定的元器件，可选地，其还包括将浸泡后的元器件的内部结构剥离取出，可选地，元器件为胶壳网络变压器。

本发明实施方式还提供了一种元器件的失效分析方法，其包括：采用上述元器件的开封方法对元器件进行开封，再通过光学显微镜观察取出的内部结构的形貌。

需要说明的是，本发明实施方式的元器件主要为电子元器件。

通过二氯甲烷或dy711硅胶溶解剂作为溶解剂和有机溶剂进行稀释后能够有效地对凡立水和黑胶进行溶解，进而能够将元器件内部结构(例如线圈)取出而不对元器件的内部结构造成损伤，从而为元器件失效根因的分析以及改善提供更好的帮助。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为胶壳网络变压器经无损开封得到的线圈的一个图片；

图2为胶壳网络变压器经无损开封得到的线圈的另一个图片。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施方式或实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施方式的元器件封胶溶解液以及元器件的开封方法和失效分析方法进行具体说明。

本发明的一些实施方式提供了一种元器件封胶溶解液，其包括：溶解剂和稀释剂，溶解剂为二氯甲烷、dy711硅胶溶解剂或二甲苯，稀释剂为有机溶剂。

该元器件封胶溶解液主要适用于凡立水和黑胶中的至少一种固定的元器件。

其中，凡立水(英文名称varnish)是英文名称的音译，凡立水是清漆的俗称。清漆是一类不含着色物质的涂料，其主要成分是由树脂和溶剂或树脂、油和溶剂配制而成。将其涂于物体表面后溶剂挥发，树脂或树脂和油结成透明、光滑的薄膜，显出物体原有的花纹，易干耐用，并能耐酸和油。黑胶是一种电气绝缘、导热灌封胶，常态下为黑色固体略带柔性，加热至灌封温度呈液态进行产品灌封，自然降温冷却后固化，其具有优良的电气绝缘性能、导热性能、防水防潮密封性以及抗震防老化等特性。

上述实施方式中的二氯甲烷、二甲苯或dy711硅胶溶解剂在通过有机溶剂稀释后，能够充分对凡立水和/或黑胶进行溶解，进而使得用凡立水或黑胶固定的元器件能够与上述元器件封胶溶解液作用，对元器件内部结构进行剥离取出后，不会对其内部结构例如线圈等造成损伤，从而有利于对元器件失效根因的分析。需要说明的是，二氯甲烷和dy711硅胶溶解剂作为溶解剂时，元器件封胶溶解液既能对凡立水进行溶解也能对黑胶溶解，而二甲苯作为溶解剂时，元器件封胶溶解液只能对黑胶进行溶解，不能对凡立水进行溶解。

进一步地，本发明的实施方式中的元器件封胶溶解液可以适用于网络变压器，网络变压器是一种连接以太网收发芯片与终端设备接口之间的磁性组件，在其二者之间起着信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和高电压隔离作用。通信网络变压器常见的封装有注塑封装和胶壳封装两种形式。具体地，本发明的实施方式的元器件封胶溶解液可以适用于胶壳封装的网络变压器。而常见的胶壳封装分为凡立水和黑胶固定线圈的方式。

在通信网络变压器的故障模式中，其故障绝大多数都是由内部断线引起的，但由于内部绕线太复杂，使用x-ray设备无法准确的找到失效点，因此，需要对变压器进行开封来对其内部线圈进行观察，以找到失效点。而现有的常规开封方法很容易损伤内部铜线以及铜线上的漆包线，给网络变压器的失效根因分析造成很大的困难。通过上述元器件封胶溶解液可以充分对固定元器件的凡立水或黑胶进行溶解，从而可以无损的将线圈取出，不会损伤到内部铜线以及铜线上的漆包线，这样可以准确的找到变压器内部断线、开路点，对失效根因的分析以及改善提供更好的帮助。同时也可用于器件选型阶段的可靠性识别活动中，判断网口变压器制造工艺的优劣即漆包线是否有破损等。采用酸性溶液对凡立水或黑胶进行溶解时，容易对内部线圈的铜线和漆包线进行损坏。

进一步地，上述元器件封胶溶解液中采用二氯甲烷或采用dy711硅胶溶解剂作为溶解剂均可以对元器件中的凡立水或黑胶进行溶解，并且在通过溶解进行开封后，均能够对失效点进行有效分析，二者不同之处在于，在采用二氯甲烷作为溶解剂的元器件封胶溶解液对元器件进行处理例如浸泡时，剥离内部结构后，其线圈等内部结构的表面会部分残留生成物，但是该部分残留物不会对于失效分析不会造成影响。而通过采用dy711硅胶溶解剂作为溶解剂的元器件封胶溶解液对元器件进行处理后，剥离的线圈等内部结构不会残留生成物。因此，本发明的一些实施方式中，可以选择dy711硅胶溶解剂作为溶解剂，即元器件封胶溶解液由dy711硅胶溶解剂和有机溶剂组成。

进一步地，一些实施方式中，上述有机溶剂可以包括酚、醛、酮、冰醋酸、磷酸三乙酯、乙酰乙酸乙酯、环己胺、乙醚、n，n-二甲基甲酰胺和醇中的至少一种，可选地，有机溶剂为醇，例如甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇等，进一步地，有机溶剂可以为无水乙醇。在有机溶剂的稀释下，溶解剂能够更好地与凡立水或黑胶作用，并且凡立水或黑胶在溶解后也能够与有机溶剂互溶，有利于线圈等内部结构剥离。

进一步地，为了使得上述元器件封胶溶解液能够达到更好的溶解效果，需要对溶解剂和稀释剂的体积配比进行控制，因此，一些实施方式中，溶解剂和稀释剂的体积比为10：1～1：1。其他实施方式中，也可以根据具体的反应条件进行调控，例如，在对上述元器件封胶溶解液进行加热作用于元器件时，可以进一步降低溶解剂和稀释剂的体积比和/或浸泡时间，例如体积比可以为1：2等。

本发明的一些实施方式还提供了一种元器件的开封方法，其包括：

步骤a、用上述元器件封胶溶解液浸泡元器件，元器件为凡立水和黑胶至少一种固定的元器件。

经过上述元器件封胶溶解液的浸泡，用于固定元器件的凡立水或黑胶会与元器件封胶溶解液进行反应溶解，进而元器件的线圈等内部结构能够与其他结构发生分离。详细地，可以在先通过量筒量取合适的溶解剂和稀释剂进行配比在烧杯内混合，然后用玻璃棒搅拌均匀。对元器件进行浸泡时，可以选用在常温下完全浸泡数小时，直至元器件的内部结构(例如网络变压器的线圈)能够通过镊子等剥离。即用元器件封胶溶解液浸泡元器件是在常温下浸泡至元器件中的内部结构处于能剥离的状态。具体地，例如，在选用网络变压器进行操作时，将网络变压器放入盛放有元器件封胶溶解液的烧杯中，完全浸泡。一般情况下，胶壳网络变压器浸泡数小时可无损开封，其具体时间与线圈固定方式和变压器尺寸有关，浸泡时间通常为3-8h。

此外，在一些实施方式中，用上述元器件封胶溶解液浸泡元器件的过程，还可以对元器件封胶溶解液进行加热，通过加热可以加速元器件封胶溶解液与凡立水或黑胶的反应，从浸泡时间数小时到浸泡时间为数十分钟。但是在加热过程中需要对加热温度进行控制，温度过高时，虽然能够达到快速溶解凡立水或黑胶的目的，但是高温反应过程会对损伤线圈漆包线。

因此，当采用二氯甲烷作为所述溶解剂时，控制加热温度小于或等于89℃；当采用dy711硅胶溶解剂作为所述溶解剂时，控制加热温度小于或等于83℃。

进一步地，发明人还发现在温度并不是唯一决定加热过程是否会损伤线圈漆包线等的唯一因素，一些实施方式中，在用元器件封胶溶解液浸泡元器件(例如网络变压器)的过程中，对元器件封胶溶解液进行加热，当采用二氯甲烷作为溶解剂时，控制加热温度为90℃～100℃，溶解剂和稀释剂的体积比为2：1～1：2，加热时间小于或等于20min。需要说明的是，此处的加热时间是一次加热时间。在上述较高的加热温度内，通过体积比以及加热时间的控制可以使得在开封过程中，不会对线圈漆包线造成损伤。具体地，当加热温度为90℃，溶解剂和稀释剂的体积比为2：1～1：2，加热温度不超过25min时，可有效开封，并不损坏线圈漆包线。当加热温度为100℃，溶解剂和稀释剂的体积比为2：1～1：2，加热温度不超过20min，可有效开封，并不损坏线圈漆包线。

当采用dy711硅胶溶解剂作为所述溶解剂时，控制加热温度为90℃～100℃，所述溶解剂和所述稀释剂的体积比为1：1～1：2，加热时间小于或等于20min。需要说明的是，此处的加热时间是一次加热时间，当加热20min未达到完全可以剥离时，取出元器件冷却后，重复加热浸泡操作。具体地，当加热温度为90℃，溶解剂和稀释剂的体积比为1：1～1：2，加热温度不超过25min时，可有效开封，并不损坏线圈漆包线。当加热温度为100℃，溶解剂和稀释剂的体积比为1：1～1：2，加热温度不超过20min，可有效开封，并不损坏线圈漆包线。

通过上述高温加热条件下，对溶解剂和稀释剂的比例进行控制，并对连续加热时间进行限制，能够实现在高温下对元器件的快速无损开封，避免了因一次加热时间过长而导致的线圈漆包线受损的情况的发生。

需要说明的是，上述实施方式中的浸泡指的是元器件封胶溶解液没过元器件的完全浸泡。

详细地，加热浸泡时，可以将元器件封胶溶解液倒入石英杯等可加热容器内，然后将元器件放置入石英杯内，使得元器件封胶溶解液没过元器件，然后放在数显加热板上加热至设定温度。在常温或加热过程中，为了防止溶液的挥发，在烧杯、石英杯等盛放容器上盖上表面皿等进行封闭，或在溶液上覆盖一层水。同时，整个浸泡过程可以在抽风柜内操作，操作人员穿好防护服。

一些实施方式中，上述元器件可以为胶壳网络变压器。

在一些具体实施方式中，该开封方法还包括以下步骤。

步骤b、将浸泡后的元器件的内部结构剥离取出。

详细地，将线圈等内部结构进行剥离可以采用镊子来进行，剥离后，通过无水乙醇等有机溶剂进行清洗，在清洗的过程中，不要采用超声波振动，避免损伤线圈等内部结构。如果发现线圈等内部结构未松动或无法剥离，可重复操作步骤a，直至用镊子可以将线圈等内部结构剥离为止。剥离过程不要采用蛮力，避免损伤线圈等。

需要说明的是，二甲苯溶解剂与无水乙醇等稀释剂以按比例混合，采用常温浸泡的方式，数小时后也能实现对黑胶固定的胶壳变压器的无损开封，但对凡立水固定的胶壳变压器无效。二甲苯与无水乙醇的体积比可以为10：1～1：1。

本发明的一些实施方式还提供了一种元器件的失效分析方法，其包括：采用上述的元器件的开封方法对元器件进行开封，再观察取出的内部结构的形貌。其中，观察内部结构的形貌可以采用光学显微镜或采用高倍数放大镜等，优选采用光学显微镜。

具体地，在开封后，用洗耳球或用吹风机等工具将线圈上的无水乙醇等有机溶剂吹干，再将线圈置于光学显微镜下进行观察形貌，排查失效点。参见附图1和附图2，其为胶壳网络变压器通过上述元器件封胶溶解液无损开封得到的线圈的效果图片。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种元器件封胶溶解液，其适用于凡立水或黑胶固定的元器件，其包括：溶解剂和稀释剂，溶解剂为二氯甲烷，稀释剂为无水乙醇。溶解剂和稀释剂的体积比为10：1。

实施例2

本实施例提供了一种元器件封胶溶解液，其适用于凡立水或黑胶固定的元器件，其包括：溶解剂和稀释剂，溶解剂为dy711硅胶溶解剂，稀释剂为无水乙醇。溶解剂和稀释剂的体积比为5：1。

实施例3

本实施例提供了一种元器件封胶溶解液，其适用于凡立水或黑胶固定的元器件，其包括：溶解剂和稀释剂，溶解剂为二氯甲烷，稀释剂为乙酰乙酸乙酯。溶解剂和稀释剂的体积比为3：1。

实施例4

本实施例提供了一种元器件封胶溶解液，其适用于凡立水或黑胶固定的元器件，其包括：溶解剂和稀释剂，溶解剂为dy711硅胶溶解剂，稀释剂为乙二醇。溶解剂和稀释剂的体积比为1：1。

实施例5

本实施例提供了一种元器件封胶溶解液，其适用于凡立水或黑胶固定的元器件，其包括：溶解剂和稀释剂，溶解剂为二甲苯，稀释剂为无水乙醇。溶解剂和稀释剂的体积比为5：1。

实施例6-11

实施例6-11提供的元器件的开封方法，其分别用溶解剂和稀释剂体积比不同的元器件封胶溶解液在常温下完全浸泡胶壳网络变压器(e&e，型号824_00373r(黑胶固定)和group-tek，型号hst-24002sar(凡立水固定))，待线圈处于可分离状态后，用镊子将线圈剥离取出，放入无水乙醇中清洗。并采用5～20倍的显微镜来观察开封后取出的线圈的整体形貌，看线圈漆包线是否存在某处在颜色上区别于漆包线本身颜色，若存在颜色不同或明显观察到线圈缺损，判断为线圈漆包线受损；若整体颜色一致，未发现异常判断为无损开封。其常温下不同体积比的去除效果如表1、表2和表3所示。

表1：常温下不同体积比的去除效果(溶解剂为二氯甲烷)

表2：常温下不同体积比的去除效果(溶解剂为dy711)

表3：常温下不同体积比的去除效果(溶解剂为二甲苯)

通过表1和表2中的结果可以看出，溶解剂和稀释剂的体积比不同的元器件封胶溶解液在常温浸泡数小时后均可有效地对网络变压器进行无损开封，不过随着溶解剂和稀释剂的体积比的减小，浸泡时间有增加的趋势。此外，通过表3的结果可以看出，不是能够溶解黑胶的元器件封胶溶解液都能够溶解凡立水。

实施例15-226

实施例12-23提供的元器件的开封方法，其分别体积比相同的元器件封胶溶解液在不同温度下完全浸泡胶壳网络变压器(e&e，型号824_00373r和group-tek，型号hst-24002sar)，待线圈处于可分离状态后，用镊子将线圈剥离取出，放入无水乙醇中清洗。并采用5～20倍的显微镜来观察开封后取出的线圈的整体形貌，看线圈漆包线是否存在某处在颜色上区别于漆包线本身颜色，若存在颜色不同或明显观察到线圈缺损，判断为线圈漆包线受损；若整体颜色一致，未发现异常判断为无损开封。其在相同体积比不同温度下的去除效果如表4和表5所示。

表4：相同体积比不同温度下的去除效果(溶解剂为二氯甲烷)

表5：相同体积比不同温度下的去除效果(溶解剂为dy711)

通过表4和表5中的结果可以看出，当元器件封胶溶解液中，溶解剂和稀释剂的体积比相同，只有在一定加热温度下浸泡网络变压器才能够有效地对网络变压器进行无损开封，且在加热温度达到80℃度以上时，相对常温下数小时的浸泡时间，其浸泡时间减少为数十分钟，大大提高了效率。但是当加热温度升高到一定温度时，由于温度过高会导致在反应过程中对线圈的漆包线造成损伤，无法达到无损开封。因此，当采用二氯甲烷作为溶解剂时，控制加热温度小于或等于89℃；当采用dy711硅胶溶解剂作为溶解剂时，控制加热温度小于或等于83℃，可在大幅度提高开封效率的同时达到无损开封。

实施例27-52

实施例27-52提供的元器件的开封方法，其分别将不同体积比的元器件封胶溶解液在一定温度下完全浸泡胶壳网络变压器(e&e，型号824_00373r和group-tek，型号hst-24002sar)，待线圈处于可分离状态后，用镊子将线圈剥离取出，放入无水乙醇中清洗。并采用5～20倍的显微镜来观察开封后取出的线圈的整体形貌，看线圈漆包线是否存在某处在颜色上区别于漆包线本身颜色，若存在颜色不同或明显观察到线圈缺损，判断为线圈漆包线受损；若整体颜色一致，未发现异常判断为无损开封。其在相同体积比不同温度下的去除效果如表6和表7所示。

表6：不同体积比的去除效果(溶解剂为二氯甲烷)

表7：不同体积比的去除效果(溶解剂为dy711)

通过表6和表7的结果，可以看出，加热温度较低时即80℃时，不同体积比的元器件封胶溶解液均能够在数十分钟高效实现无损开封。当加热温度为90℃，溶解剂和稀释剂的体积比为2：1～1：2，加热温度不超过25min时，可有效开封，并不损坏线圈漆包线。当加热温度为100℃，溶解剂和稀释剂的体积比为2：1～1：2，加热温度不超过20min，可有效开封，并不损坏线圈漆包线。当采用dy711硅胶溶解剂作为所述溶解剂时，当加热温度为90℃，溶解剂和稀释剂的体积比为1：1～1：2，加热温度不超过25min时，可有效开封，并不损坏线圈漆包线。当加热温度为100℃，溶解剂和稀释剂的体积比为1：1～1：2，加热温度不超过20min，可有效开封，并不损坏线圈漆包线。

需要说明的是，上述实施例中的dy711硅胶溶解剂均为dynaloy公司生产的dynasove711。此外，通上述实施例的结果中可以看出，二氯甲烷作为溶解剂时，有部分生成物残留，可能会影响到最后的观察效果。dy711树脂溶解剂无生成物残留，去除效果更佳。综上所述，本发明实施方式提供的元器件封胶溶解液能够有效对凡立水和黑胶进行溶解，在常温浸泡或一定温度体积比浸泡时间的控制条件下能够达到对胶壳网络变压器的无损开封，有效解决了胶壳网口变压器在失效分析过程中遇到的问题，可以无损取出网口变压器内部的线圈，不损伤线圈的铜线和铜线上的漆包线，对于失效分析故障点的观察分析提供很好的帮助，同时也可用于元器件可靠性识别中，通过这种方式，有效了解变压器制造工艺情况以及缺陷点，在物料引入阶段进行把关。该元器件封胶溶解液以及元器件的开封方法同样适用其他用凡立水或黑胶固定的元器件。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。