PCB抄板返修去除三防膠的方法及工藝

　　涂敷三防膠（即三防漆）以在PCB線路板形成一層堅(jiān)固的保護(hù)膜一般是PCB抄板組裝中的最后一道工藝，現(xiàn)在使用這項(xiàng)工藝的產(chǎn)品日益增多。但是，在涂敷三防膠后進(jìn)行最后檢測(cè)時(shí)，可能發(fā)現(xiàn)元件有缺陷，這時(shí)，就要求三防膠涂層可維修。返工元件的環(huán)境、特性決定了取出這個(gè)元件的最適當(dāng)方法以節(jié)約資金和時(shí)間。
　　在高濕度環(huán)境中使用的電子組件需要防腐蝕保護(hù)，在PCB上涂敷三防膠有機(jī)硅保護(hù)膜能夠給PCB提供各種保護(hù)：防潮和防污染；最大限度減少枝晶的生長(zhǎng)，釋放應(yīng)力；并起絕緣作用。因此，電子組件更加耐久，提高了電子設(shè)備的可靠性，降低了保修成本。在一些情況中，可以把電路板上的昂貴元件取出來(lái)，丟棄電路板的其他部分。不過(guò)，情況往住是這樣，裝有元件的電路板有相當(dāng)?shù)膬r(jià)值，最好是把保護(hù)膜去掉，更換有缺陷的元件，不要把電路板丟棄。有些電路板--筆記本電腦主板，等離子電視機(jī)的視頻驅(qū)動(dòng)板，飛機(jī)上的航空電子電路板--價(jià)值幾百美元，甚至幾千美元。在返修方面要考慮的情況主要有兩種：一個(gè)是在PCB的局部位置把保護(hù)膜去掉，更換元件；另一個(gè)是把PCB的保護(hù)膜全部去掉。
　　要正確地對(duì)PCB抄板進(jìn)行局部修理，必須由返修人員進(jìn)行一種“外科手術(shù)”。制定一個(gè)去除三防膠保護(hù)膜的全面計(jì)劃，確保去除保護(hù)膜時(shí)不會(huì)對(duì)元件下面的基板、其他電子器件，或者返工位置附近的結(jié)構(gòu)造成損害。有幾種辦法可以去除保護(hù)膜，這些辦法包括使用化學(xué)制劑或溶劑、微研磨、機(jī)械方法和透過(guò)保護(hù)膜拆焊。
　　1、化學(xué)溶劑。這是去除三防膠保護(hù)膜的常用辦法，它能否成功取決于要去除的保護(hù)膜的化學(xué)性質(zhì)和具體溶劑的化學(xué)性質(zhì)。在大多數(shù)情況下，溶劑并不真正把保護(hù)膜溶解掉，而是讓它膨脹。保護(hù)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(jī)硅三防膠。溶劑會(huì)溶解保護(hù)膜，但操作時(shí)必須十分小心，要確保選用的化學(xué)物質(zhì)不會(huì)損壞基板和返工位置鄰近的部位。
　　這個(gè)方法的關(guān)鍵是必須把溶劑保持在需要它的地方。有一種技術(shù)是用停在待更換元件周圍時(shí)材料構(gòu)成一個(gè)堤壩，把溶劑或保護(hù)膜清除劑始終保持在指定的地方，不過(guò)仍然會(huì)有一些溶劑從堤壩泄漏出去。另一個(gè)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(shù)結(jié)合使用。本文介紹的去除保護(hù)膜方法和技術(shù)都符合IPC標(biāo)準(zhǔn)HDBK-803關(guān)于保護(hù)膜返工和修理的規(guī)定。
　　元件一旦去焊并取下來(lái)，就要清除所有溶劑或保護(hù)膜清除劑，防止它們影響或溶解重新涂敷上去的保護(hù)膜。此外，還必須清洗焊盤部位，再換上新的元件時(shí)，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(shù)去三防膠保護(hù)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(jī)硅保護(hù)膜時(shí)，研磨操作必須十分小心，不能讓這些材料進(jìn)入研磨位置周圍的柔軟保護(hù)膜中。要用鋁箔或塑料膜遮蓋周圍部位。在高速粒子通過(guò)的路徑上會(huì)產(chǎn)生有害的靜電荷，因此，許多微研磨系統(tǒng)有抗靜電電離器，在裝置的內(nèi)部有接地點(diǎn)。
　　3、機(jī)械方法。雖然機(jī)械方法去掉三防膠保護(hù)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(tái)有多種用于返工的設(shè)備，包括鉆機(jī)、研磨機(jī)、旋轉(zhuǎn)刷子，以及可以從市場(chǎng)購(gòu)買類似的設(shè)備。
　　PCB返工是從去除待返工元件焊點(diǎn)周圍的保護(hù)膜開(kāi)始。在這里，保護(hù)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(biāo)焊點(diǎn)上輕輕地切一個(gè)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(hù)膜比較容易。插裝元件（右）返工時(shí)，必須先把PCB兩面上的保護(hù)膜都去掉。然后把溶劑或者保護(hù)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(hù)膜膨脹起來(lái)，其他的就可以用鑷子揭起來(lái)，然后再給焊點(diǎn)去焊。對(duì)于返工部位的邊沿，要把部分地被溶解的地方修整一下。
　　對(duì)插裝元件，在焊接面的部位返工時(shí)，用細(xì)刀片把焊錫上的整個(gè)保護(hù)膜直接刮掉，再用真空去焊工具加熱焊點(diǎn)時(shí)，焊錫可以容易地流動(dòng)。
　　4、透過(guò)保護(hù)膜去焊。有時(shí)，去焊技術(shù)采取燒掉保護(hù)膜或者使保形涂膜降解的辦法。這種去焊方法是先在保護(hù)膜上開(kāi)一個(gè)排放孔，讓熔融的焊錫能夠排出。為了防止焊盤脫開(kāi)或損壞阻焊膜，要小心防止去焊部位過(guò)熱。通風(fēng)要足夠，使得去焊時(shí)產(chǎn)生的煙霧都散出去，這些煙霧是保護(hù)膜熱分解產(chǎn)生的。
　　結(jié)論
　　在選擇保護(hù)涂膜的化學(xué)材料之前，就必須考慮到更換元件時(shí)元件的取出和返工。最好是，把返修工作為電路板抄板設(shè)計(jì)的一個(gè)組成部分。
　　然而，更為常見(jiàn)的情況是，在抄板設(shè)計(jì)電路板后才考慮保護(hù)膜的問(wèn)題，并且沒(méi)有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。有時(shí)，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(jī)硅保護(hù)涂料。
　　一個(gè)成功的返工策略，應(yīng)當(dāng)考慮到去掉保護(hù)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(wèn)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(fù)保護(hù)膜可能需要采取各種工序，了解這一點(diǎn)很重要。每一個(gè)返工都有各自的要求，不存在一個(gè)固定的、對(duì)所有返工都適用的工序。

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