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在PCB返工中清除三防漆
  2020-10-27      86

作者:Bob WettermannBEST公司

三防漆在电子组装件最终使用的操作环境中保护组装件不受湿气、灰尘、化学物质和高温的影响。当我们因现场故障或制造缺陷而必须拆除或更换元件时,首先必须清除这个覆盖元件的涂层,然后才能拆下和更换元件。清除这一涂层必须选择正确的方法,避免损坏PCB或邻近的元件。

在返工过程中,如果没有彻底清除元件底面的涂层,在拆除元件时可能会把焊盘从电路板上撕扯下来。没有彻底剥离涂层可能意味着在返工过程中焊锡在回流时可能会从封装“喷出来”,从而造成短路。这些问题,以及其他的问题可能是因不恰当地剥离三防漆造成的。

清除电子组装件上的三防漆的方法有很多。用来清除涂层的方法和材料根据涂层的类型、硬度以及需要清除区域的大小决定的。最常用的清除方法是化学剥离、机械剥离、加热刮除、机械刮除和激光烧蚀。

有些涂层可以用化学溶剂来软化或部分溶解这些涂料。清除剂是涂料制造商推荐的,或者按涂料制造商建议的配方制作的。遵循制造商的指导可以尽可能地避免损坏电路板和元件,不过,在废弃的电路板上测试清除剂一直都是个好办法。在很多情况下,遮蔽周围的区域,就可以用棉签有选择地涂抹溶剂。一旦涂层材料变软,就可以用刷子或木棍轻轻把涂层揭掉。

在很多情况下,必须环绕清除区域添加中和剂来防止溶剂的持续作用。如果清除剂的化学物质没有被彻底清洗掉,离子残留物就会留在电路板上,影响组件的可靠性。丙烯酸三防漆涂料对溶剂最敏感,因此,使用这种技术可以很容易地把它们清除掉。硅树脂和聚氨酯涂料对清除溶剂最不敏感。在通常情况下,溶剂清除技术对环氧树脂和对二甲苯无效。

有些三防漆可以通过简单的剥离或刮除把它们从PCB和元件表面清除掉。可以用牙签、木棍或锋利的刀来揭掉这些软涂层。这种机械清除方法可以和加热或溶剂清除技术结合起来用。在这种拆除工艺中,必须注意确保不会损坏元件和层压板。经常用这种清除技术来清除软硅酮基三防漆或其他的柔性三防漆。

另一种涂层清除技术使用热源软化要清除的涂层或分解涂层。通常是使用热风枪或烙铁作为热源。把要清除的涂层软化后,可以用牙科工具或木棍轻轻按压剥离涂层。这种清除方法适用大多数三防漆。加热涂层时必须特别小心,避免损坏元件下面的层压板或相邻的元件。可以用这种技术来清除丙烯酸、环氧树脂和硅树脂涂层。

微磨涂层清除法使用各种软磨料,通过小型惰性气体加速推进的喷嘴来破除三防漆。核桃壳、玻璃、塑料珠粉末的混合物,以及其他各种粉末的混合物被喷嘴推到涂层的表面把涂层一点点研磨掉。空气压力、清除介质的硬度和喷嘴的直径都会影响该工艺的效果。通常用电离空气源来抵销在此工艺中产生的静电荷。在电路板三防漆保形涂料中,可以用这种工艺清除包括对二甲苯,聚氨酯和环氧基涂层在内的涂层。

在要求精确清除三防漆的情况下,使用激光光源。激光的高能量密度脉冲逐步清除或烧蚀涂层材料。必须建立拥有正确的能量水平、频率的激光源,以及几个激光光源通道,这样,它只会烧蚀涂层而不会损坏涂层位置下方或周围的材料。小到几微米的激光束面积可以有选择地烧蚀涂料。可以用这种方法清除聚二甲苯涂料。

目视检查确定三防漆是否在正确的区域被清除掉。尽管可以用多种分析方法来确定涂层是否被完全清除掉,但是涂层配方成分中含有UV示踪材料,可以在“黑色”的光照下显示涂层。

因为在进行剥离三防漆工艺中,经常会损坏层压板和元件,所以准备在PCB上进行返工和维修时,要非常小心地剥离三防漆。需要依靠细致的思考、经验和操作技巧来选择最合适的清除方法。

深度阅读

lIPC-HDBK-830三防漆指南——三防漆的设计、选择和应用》

lIPC-7711/IPC-7721电子组装件的返工、修改与维修》

lG. Caswell《涂敷与嵌铸:问题与挑战》, IMAPS,2014年5月。

作者简介:Bob Wettermann是BEST公司的负责人,BEST公司是一家位于美国芝加哥的合同返工与维修厂。如需了解更多的信息,请发邮件至info@solder.net。如需阅读过往期刊或联系Wettermann,请点击这里。

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