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披覆三防漆保護層的PCB板返修方法

發表時間:2019-09-27 00:00

局部修理


  要正確地對PCB進行局部修理,必須由返修人員進行一種“外科手術”。制定一個去除三防漆保護膜的全面計劃,確保去除保護膜時不會對元件下面的基板、其他電子器件,或者返工位置附近的結構造成損害。有幾種辦法可以去除保護膜,這些辦法包括使用化學制劑或溶劑、微研磨、機械方法和透過保護膜拆焊。
  1、化學溶劑。這是去掉三防漆保護膜的常用辦法,它能否成功取決于要去除的保護膜的化學性質和具體溶劑的化學性質。在大多數情況下,溶劑并不真正把保護膜溶解掉,而是讓它膨脹。保護膜一旦膨脹,就可以很容易地把它輕輕刮掉,或者輕輕擦掉,如有機硅三防漆。溶劑會溶解保護膜,但操作時必須十分小心,要確保選用的化學物質不會損壞基板和返工位置鄰近的部位。
  這個方法的關鍵是必須把溶劑保持在需要它的地方。有一種技術是用臨在待更換元件周圍時材料構成一個堤壩,把溶劑或保護膜清除劑始終保持在指定的地方,不過仍然會有一些溶劑從堤壩泄漏出去。另一個辦法是在溶劑中添加填充劑,變成膏狀。二氧化硅、霧狀二氧化硅或者碳酸氫鈉都是很合適的填充劑。在一些情況下,可能需要把幾種清除技術結合使用。本文介紹的去除保護膜方法和技術都符合IPC標準HDBK-830關于保護膜返工和修理的規定。
  元件一旦去焊并取下來,就要清除所有溶劑或保護膜清除劑,防止它們影響或溶解重新涂敷上去的保護膜。此外,還必須清洗焊盤部位,在換上新的元件時,容易焊牢。把它焊到電路板上后,要用溶劑把助焊劑殘留物清洗掉。
  2. 微研磨。使用微研磨技術去三防漆保護膜,是利用噴嘴噴出的高速粒子,研磨操作必須非常熟練。通常使用的磨料包括磨碎的核桃殼、玻璃或塑料珠、或碳酸氫鈉粉末。用這些磨料去掉有機硅保護膜時,研磨操作必須十分小心,不能讓這些材料進入研磨位置周圍的柔軟保護膜中。要用鋁箔或塑料膜遮蓋周圍部位。在高速粒子通過的路徑上會產生有害的靜電荷,因此,許多微研磨系統有抗靜電電離器,在裝置的內部有接地點。
  3、機械方法。雖然機械方法去掉三防漆保護層也許是人們最不愿意使用的,但它卻是最容易的方法。PCB返工工作臺有多種用于返工的設備,包括鉆機、研磨機、旋轉刷子,以及可以從市場購買類似的設備。
  PCB返工是從去除待返工元件焊點周圍的保護膜開始。在這里,保護膜往往最厚,可能有20多密爾厚。用薄薄的刀片或者小刀在目標焊點上輕輕地切一個V字形的溝就足夠了。表面貼裝元件只裝在PCB的一面上(左),去掉保護膜比較容易。插裝元件(右)返工時,必須先把PCB兩面上的保護膜都去掉。然后把溶劑或者保護膜清除劑注入刮出的V字形溝,要注意不能讓它們流到其他地方。一旦V形溝的保護膜膨脹起來,其他的就可以用鑷子揭起來,然后再給焊點去焊。對于返工部位的邊沿,要把部分地被溶解的地方修整一下。對插裝元件,在焊接面的部位返工時,用細刀片把焊錫上的整個保護膜直接刮掉,在用真空去焊工具加熱焊點時,焊錫可以容易地流動。透過保護膜去焊。有時,去焊技術采取燒掉保護膜或者使保形涂膜降解的辦法。這種去焊方法是先在保護膜上開一個排放孔,讓熔融的焊錫能夠排出。為了防止焊盤脫開或損壞阻焊膜,要小心防止去焊部位過熱。通風要足夠,使得去焊時產生的煙霧都散出去,這些煙霧是保護膜熱分解產生的。

表面貼裝元件和插裝元件的比較
  表面貼裝元件一般只是裝在PCB的一面上,返工時只需把電路板貼裝元件那一面的保護膜去掉。另一方面,對于插裝技術,需要把電路板兩面的保護膜都去掉,然后對元件進行返工。
  去掉PCB上的所有保護膜需要去掉電路板兩面的所有保護膜時,必須把整個電路板浸入溶劑或者溶劑/保護層清除劑中。由于液態保護涂料在電路板各個地方的涂敷情況并非一致——這是由于毛細作用,由于垂直的元件周圍保護膜較厚,保護膜較薄的地方會先和電路板分離。要把保護膜全部去掉,電路板可能要浸泡幾小時,這取決于電路板和使用的保護涂料。將溶劑或保護膜清除劑加熱,可以減少浸泡時間,但是存在易燃浸泡液體或它們的蒸汽點燃的危險。

返工部位的重新涂敷
  由于許多有機硅保護膜本自身的附著能力不是很好,因此在維修和返工時,我們強烈推薦用單組分濕固化有機硅保護涂料。
  選用有底漆或者略為粗糙的表面,可以提高保護涂膜在表面上的附著能力。
  在把新的保護涂料涂敷到返工部位的焊點之前,一定要徹底清洗待涂敷表面。用刷子或注射器重新涂敷返工表面時,新的保護膜必須越過原有保護膜邊沿至少3毫米。

結論
  在選擇保護涂膜的化學材料之前,就必須考慮到更換元件時元件的取出和返工。最好是,把返工作為電路板設計的一個組成部分。然而,更為常見的情況是,在設計電路板后才考慮保護膜的問題,并且沒有設計標準。有時,丟棄有缺陷的電路板可能更有效益,但是,在昂貴的電路板和元件必須挽救或者修理的情況下,我們特別推薦使用單組分濕固化有機硅保護涂料。一個成功的返工策略,應當考慮到去掉保護膜、去焊、更換有缺陷元件等工序,用新材料重新涂敷返工部位等一系列問題。雖然我們的目的是盡量減少和消除返工成本,但是,去除和修復保護膜可能需要采取各種工序,了解這一點很重要。每一個返工都有各自的要求,不存在一個固定的、對所有返工都適用的工序。



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