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废旧智能手机废弃量巨大,导致废旧手机印刷线路板(Printed Circuit Board,PCB)数量随之增多,其结构和成分复杂,包含了多种元器件、金属和塑料以及多种有害成分。传统的处理方法一般是手工拆解、酸洗或焚烧等,但是这些方法易造成严重的环境污染,而且不能实现废旧线路板回收的高值化,只能简单地回收金属和非金属等材料。废旧手机线路板上含有很多有价值的芯片,很多芯片的寿命较长,在废旧手机废弃后线路板上的这些芯片仍具有良好性能,经过无损拆解后,通过可靠性检查可重新再利用,以实现废旧线路板回收价值最大化,也可以有助于后续材料的选择性分类处理。所以高效绿色的无损拆解线路板上芯片的工艺是十分必要的。本文通过拆解废旧智能手机,收集芯片信息,确定了中央处理器(Central Processing Unit,CPU)和只读存储器(Read-Only Member,ROM)两种具有回收价值的手机芯片;使用空气热对流加热方式和热传导方式进行拆解实验,对照不同因素对拆解效果的影响;对熔融焊点进行力学分析,计算并验证水平和垂直最小拆解力。分析并验证了在实际拆解中出现的底部填充胶对拆解过程中影响;根据实验结果优化了拆解时的升温及拆解机械力的方案;为了低污染的拆解工艺,分析对照了热拆解过程中释放的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)浓度及污染物组分等。为实现绿色无损拆解工艺工业化和后续污染物处理提供了理论依据。对20款废旧智能手机进行手工拆解,汇集CPU和ROM的尺寸和重量等信息,确定了CPU和ROM均是球栅阵列封装(Ball Grid Array Package,BGA)方式。对芯片热拆解后的结果显示空气热对流加热拆解效果比热传导效果更好,加热效果稳定,芯片受热均匀。所以确定了空气热对流加热为本文研究的拆解方式。通过实验验证了当升温速率为3℃/s时拆解下的芯片效果较好,升温和拆解时间相对较短,拆解效率相应提高。当预热阶段温度设置为170℃保温90s时,芯片拆解效果最佳,形状完整。根据芯片拆解效果,显示有底部填充胶的芯片在拆解时比没有底部填充胶的芯片所需的温度更高,保温时间更长。且拆解BGA芯片时的实测温度(215℃-235℃)比栅格阵列封装(Land Grid Array,LGA)芯片的实测温度(200℃-215℃)略高。对拆解时熔融焊点力学分析的研究结果显示,不考虑底部填充胶的情形下水平方向的拆解力与焊点横截面积、焊点高度相关;垂直方向的拆解力与芯片自身重力、焊点与芯片接触面积等相关。根据拆解芯片的实际尺寸数据计算理论拆解力,经过验证实验后发现无底部填充胶时,水平方向拆解力更小;含有底部填充胶的则是垂直方向拆解力更小。选择三种常见的手机芯片底部填充胶进行测试,确定固化条件是温度155℃,时间8min和12min。将废旧芯片处理后以底部填充胶与线路板重新连接,在245℃条件下再进行热拆解,测量拆解面积为11*13mm~2的芯片所用拉力在2.8～3.9N范围内。在拆解单个芯片过程中测量释放到环境中VOCs的累积浓度,选取215℃、225℃、235℃、245℃、255℃和265℃6个保温温度进行测试,检测出累积VOCs浓度的结果分别为0.4mg/m~3、3.8mg/m~3、4.7mg/m~3、5.2mg/m~3、5.4mg/m~3、7.0mg/m~3。在拆解时,线路板升温过程中VOCs的浓度上升速率缓慢,但是到达设定温度进行保温时,VOCs浓度上升速率持续快速增长,在停止加热后仍持续增长一段时间后开始向环境中扩散,检测到VOCs浓度开始缓慢降低。采集并检测不同温度下VOCs的组分及相应浓度,结果显示不同温度下的组分相似,但是浓度有差异,其中浓度较高的污染物组分是苯系物。