Guía Esencial para la Identificación y Eliminación del Revestimiento de Conformal

Este procedimiento cubre los métodos para identificar el revestimiento de conformal de modo que se pueda identificar y utilizar el método de eliminación ideal, luego presenta un procedimiento de eliminación comúnmente empleado con breves resúmenes de los otros métodos de eliminación.[1]

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¿Cuáles son los Diferentes Tipos de Revestimiento de Conformal?

El IPC-CC-830 ha reemplazado al MIL-46058 como la especificación principal para revestimientos de conformal en ensamblajes de circuitos impresos. Esto cubre los siguientes tipos de revestimiento de conformal:

• Tipo AR – Resina acrílica
• Tipo SR-- Resina de silicona
• Tipo UR: Resina de poliuretano
• Tipo ER—Resina epoxi
• Tipo XY—Parileno

Estos revestimientos se pueden agrupar en dos categorías: los que se pueden eliminar con solventes químicos y los que no:

1. Se pueden eliminar con solvente: los revestimientos de conformal hechos de acrílico son ideales para la eliminación química. La silicona y el poliuretano también son materiales adecuados, pero pueden requerir agitación manual. 
2. No se pueden eliminar con solventes: los revestimientos hechos de epoxi y parileno requieren métodos físicos (raspado, abrasión) en lugar de métodos de eliminación con solventes. 

¿Cómo Identificar el Tipo de Revestimiento de Conformal?

Para identificar el procedimiento de eliminación de revestimiento adecuado, primero debe identificar el revestimiento empleado. Durante la fabricación, esto se conoce y se puede especificar. Las etiquetas pueden estar presentes en el conjunto, que debe cumplir con estándares como el IPC-1066 (reemplazado por el IPC/JEDEC J-STD-609) y el IPC/JEDEC J-STD-609.

Estas etiquetas no siempre están disponibles o visibles, pero con una simple observación y prueba, puede identificar las características del revestimiento suficientes para seleccionar el procedimiento de eliminación adecuado. No es necesaria la identificación genérica o comercial.

Los siguientes enfoques ayudarán a su identificación:

• Dureza: Realice una prueba de penetración en un área no crítica. Si es medio duro o blando, es adecuado para solventes químicos. Si es difícil de eliminar, entonces no lo es.
• Transparencia: Los revestimientos transparentes suelen ser más adecuados para su eliminación que los revestimientos opacos. Los métodos de eliminación que se usan con los revestimientos opacos deben controlarse mucho más para evitar dañar los componentes cubiertos y los elementos de la tarjeta.
• Solubilidad: En un área pequeña no crítica, cepille con alcohol isopropílico y observe. No sumerja los ensamblajes de las tarjetas impresas en solventes fuertes durante las pruebas; algunos solventes pueden dañar los componentes.
• Inspección visual: inspeccione o use herramientas pequeñas para determinar si la superficie es brillante o no, si se adhiere fuertemente a la tarjeta y/o es susceptible de astillarse, pelarse o desmarcarse, rayarse o desgarrarse, o si se estira.

Se pueden realizar otras pruebas para métodos de eliminación alternativos, incluida la eliminación térmica y la capacidad de extracción. Muchas de estas pruebas por sí solas no identifican si el solvente químico es un método de eliminación adecuado, pero pueden ayudar si necesita conocer el revestimiento específico para otros fines. Consulte los estándares IPC 7711/7721.2.3.1.

El siguiente es un resumen de cómo identificar tipos de revestimiento específicos: [1]

• Resina acrílica (AR): superficie brillante, reacciona al calor, se une fuerte y se disuelve fácilmente con solventes comunes.
• Resina de silicona (SR): superficie gomosa semibrillante y suave que se raspa fácilmente.
• Resina de poliuretano (UR): superficie dura brillante que es más resistente a los solventes que la resina acrílica.
• Resina epoxi (ER): superficie dura brillante que es resistente a los solventes.
• Parileno (XT): superficie dura mate resistente a los solventes. Debido a que se aplica por deposición de vapor, será mucho más uniforme sobre todas las superficies y esquinas de los componentes.

¿Cuál Es La Mejor Manera de Eliminar El Revestimiento de Conformal?

Una vez que haya identificado su material de revestimiento de conformal, puede evaluar mejor qué método de eliminación utilizar. Muchos revestimientos de conformal de uso común requieren solventes químicos, ya sea de forma aislada o junto con otro método de eliminación. Como líder de la industria durante 60 años, Techspray ofrece experiencia y dos productos líderes para estas aplicaciones: Fine-L-Kote Coating Remover y Fine-L-Kote Coating Remover XT.

Los siguientes son todos los métodos de eliminación cubiertos en este documento con los revestimientos relevantes para cada uno [1]:

• Solvente químico (basado en el IPC 7711/7721.2.3.2, eliminación de revestimientos, Solvente): mejor para revestimientos de resina acrílica, resina de silicona y resina de poliuretano.
• Pelado (basado en el IPC 7711/7721.2.3.3, eliminación del revestimiento, pelado): mejor para resina de silicona gruesa.
• Térmico (basado en el IPC 7711/7721.2.3.4, eliminación de revestimiento, térmico): bueno para todos los revestimientos excepto resina de silicona gruesa.
• Esmerilado\Raspado (basado en IPC 7711/7721.2.3.5, Eliminación de revestimiento, Esmerilado\Raspado): mejor para parileno, resina epoxi, resina de poliuretano y resina de silicona gruesa.
• Micro Chorreado 9 basado en IPC 7711/7721.2.3.6, Remoción de Revestimiento, Micro Chorreado) – Mejor para parileno y resina epoxi.

Eliminación por Solvente Químico [2]

Muchos revestimientos de conformal comúnmente empleados son ideales para la eliminación química, ya sea de forma aislada o junto con otro método. El acrílico es ideal para la eliminación de solventes, mientras que la silicona, poliuretano y epoxi de una parte se benefician de la eliminación química en combinación. El epoxi de dos partes y el parileno no son adecuados para la eliminación química.

Los siguientes son detalles importantes que garantizarán un proceso de limpieza seguro y eficiente:

• Elección del solvente: las resinas de revestimiento de conformal generalmente requieren solventes relativamente fuertes para disolverlas. Los solventes aromáticos como el tolueno y xileno se usan comúnmente. También se pueden usar acetona o hidrocarburos como el hexano dependiendo del revestimiento. Consulte con su fabricante de revestimiento para obtener la mejor combinación. Techspray ofrece el Removedor de Revestimiento de Conformal y el Removedor XT de Revestimiento de Conformal, que están específicamente formulados para cortar la más amplia variedad de revestimientos, incluidos acrílico, silicona y uretano. El alcohol isopropílico (IPA), que se encuentra comúnmente en la mayoría de las áreas de reparación de la PCB, generalmente no es lo suficientemente fuerte como para romper el revestimiento de conformal.
• Recipiente: para eliminar el revestimiento de conformal de toda la tarjeta de circuito, necesitará encontrar un recipiente lo suficientemente grande para que quepa la tarjeta y se empape en el solvente. Busque algo hecho de acero inoxidable y evite el aluminio y, ciertamente, los plásticos, que pueden verse afectados por los solventes agresivos.
• Ventilación: también necesitará muy buena ventilación para eliminar los humos de su área de trabajo. Muchos de los solventes pueden causar problemas de salud si la exposición es demasiado alta durante un período prolongado. Es imperativo en solventes inflamablesevacuar los humos. Una campana de ventilación a prueba de explosiones es una opción ideal.
• PPE (Equipo de Protección Personal) - El equipo de protección personal también es importante para mantener los solventes fuera de su piel y fuera de su cuerpo. Use guantes hechos de un material resistente a los solventes, como nitrilo, y anteojos o gafas de seguridad. Considere un protector facial si planea fregar mucho, lo que también evitará que el solvente entre en la boca y nariz. Es posible que se necesiten equipos y prendas de seguridad adicionales según el nivel de exposición esperado.
• Lámpara de inspección de “luz negra” UV: la mayoría de los revestimientos de conformal contienen un marcador o abrillantador UV, por lo que el revestimiento brilla bajo el espectro de luz ultravioleta (UV). Idealmente, otras luces están bloqueadas para que solo brillen las áreas revestidas y todo lo demás esté oscuro. La lámpara UV debe tener una longitud de onda entre 320 y 380 nm.

Eliminación de Revestimientos para Áreas Aisladas

Si todo lo que está haciendo es reemplazar un componente o trabajar en un área aislada, hay removedores de revestimiento disponibles en forma de lápiz, o puede usar un solvente removedor de revestimiento conformal con un hisopo, una toallita o un cepillo. Lo siguiente contiene más información sobre los tipos de materiales necesarios:

• Lápiz removedor de revestimiento de conformal (pieza n.º 2510-N): el solvente especializado diseñado para eliminar el revestimiento de conformal está disponible en un dispensador de lápiz. Se presiona la punta del lápiz, que libera el solvente y satura la punta. Para un revestimiento resistente, puede mantener presionada o bombear la válvula de punta para saturar en exceso el área y dejar que se llene. Chemtronics también ofrece el lápiz removedor de revestimiento conformal CircuitWorks.
• Cepillos: los cepillos secos ayudan a romper el revestimiento o separarlo de la superficie de la tarjeta. Se recomienda una cerda natural rígida porque puede absorber solvente y no corre el riesgo de rayar la tarjeta o las superficies de los componentes. Los cepillos de pelo de caballo o de cerdo son ideales y están bien recortados para que queden rígidos. Tenga listos varios tamaños de cepillos o tipos de puntas para que sea más fácil cubrir grandes superficies o llegar a áreas estrechas o para necesidades de fregado agresivo, ya sea con o sin solvente. Techspray ofrece cepillos técnicos que incluso están recortados hasta un punto para llegar a áreas estrechas. Los cepillos de cerdas de nailon (por ejemplo, los cepillos de dientes) pueden tener tendencia a generar estática, por lo que deben evitarse.
• Polyester Knit Swabs – Hisopos de tejido de poliéster: los hisopos envueltos en tejido de poliéster son ideales porque son lo suficientemente resistentes como para soportar los solventes agresivos y la acción de fregado agresivo. Los hisopos de espuma tenderán a hincharse y romperse cuando se exponen a los tipos de solventes que se usan para quitar el revestimiento. Los hisopos de algodón (por ejemplo, hisopos) tienden a deshilacharse y dejar partículas o FOD (residuos de objetos extraños), un tipo de defecto que podría hacer que se rechace una PCBA reparada.
• Polyester Knit Wipes – Toallitas tejidas de poliéster: al igual que los hisopos, una tela tejida de poliéster es ideal para limpiar el revestimiento disuelto. Las toallitas de celulosa (por ejemplo, Kimwipes) o policelulosa tienden a deshilacharse cuando se cepillan los cables o se adhieren a un revestimiento pegajoso parcialmente disuelto.

Paso 1 - Enmascarar

Paso 2 - Instrumento de preparación que contiene el solvente

Según el tamaño y la orientación del revestimiento a eliminar, prepare su herramienta con el solvente.

Si usa un lápiz, sature la punta del lápiz presionándolo contra una superficie dura varias veces, lo que abre y cierra rápidamente la válvula permitiendo que el solvente fluya a través del material de la punta.

Sumerja hisopos o cepillos en un vial limpio de solvente, dependiendo de qué tan persistente o extensa sea la capa, es posible que necesite varios intentos.

Paso 3 - Frotar y aplicar

Simplemente frote la superficie que desea limpiar con su herramienta empapada en solvente.

Es posible que deba permitir que el solvente fluya y se asiente en la superficie de la tarjeta para que el solvente tenga la oportunidad de descomponer el revestimiento.

Paso 4 - Mantenimiento

Tenga en cuenta que la resina de revestimiento se puede acumular, por lo que deberá frotar la acumulación sobre el material de la toallita y volver a saturar la punta o seleccionar un nuevo cepillo, hisopo o porción de la toallita antes de continuar.

Eliminación del Revestimiento de Toda la PCBA

En algunos casos, es necesario quitar el revestimiento de una parte más sustancial de la tarjeta. En estos casos, es mucho más fácil quitar el revestimiento de todo el ensamblaje o enmascarar solo áreas discretas y sumergir el ensamblaje para eliminar el resto.

Paso 1 - Enmascarar

Si es necesario proteger algunas partes de la tarjeta del solvente, cúbralas con cinta de poliamida u otro enmascarador adecuado, como las enmascaradores de soldadura temporales Wondermask.

Paso 2 - Remojar

Remoje completamente la tarjeta en el solvente durante al menos una hora. El tipo de revestimiento y su grosor pueden exigir un tiempo de remojo o lavado adicional.

El acrílico tiende a ser el más fácil y, a menudo, se disuelve por completo, o solo requiere una pequeña cantidad de fregado. El revestimiento permanecerá transparente a medida que se disuelva, pero aún será visible a medida que el solvente fluya sobre la tarjeta.

Paso 3 - Frotar y enjuagar

Levante la tarjeta y enjuague con solvente fresco. Frote si es necesario y permita que el solvente fluya sobre la tarjeta. No vuelva a colocar la tarjeta en el solvente contaminado, use un segundo recipiente si necesita más remojo.

La silicona y el uretano pueden requerir un tiempo de remojo prolongado y una mayor agitación. Es posible que el solvente solo separe el revestimiento de la superficie del tablero, pero puede usar el cepillo para ayudar a la separación.

Paso 4. Repetir, frotar y enjuagar.

Nuevamente, enjuague con solvente fresco y repita según sea necesario.

Paso 5. Secar e inspeccionar.

Deje que la tarjeta se seque por completo antes de volver a enchufarla. Una vez que esté seca, puede revisar su trabajo bajo una lámpara de inspección de "luz negra" ultravioleta para asegurarse de que se haya quitado el revestimiento según sea necesario y que no se hayan producido daños no deseados.

Si ve áreas brillantes, repita el proceso de enjuague.

Eliminación de Revestimientos, Pelado [3]

El pelado es un método de eliminación adecuado si el revestimiento de conformal es lo suficientemente grueso, pero solo si el revestimiento está hecho de silicona. Los riesgos de este enfoque incluyen daños a los componentes y cables sensibles. El solvente químico puede ser un paso inicial útil para aflojar la unión.

Eliminación de Revestimientos, Térmica [4]

Las herramientas térmicas pueden ser adecuadas en parte para muchos revestimientos de conformal, incluidos parileno, epoxi, acrílico, poliuretano y silicona fina. Sin embargo, para muchos de estos, la eliminación térmica no es suficiente por sí sola y puede requerir solventes o abrasión. Además, puede causar problemas con componentes sensibles y agrega tensión térmica innecesaria al sustrato de la tarjeta.

Eliminación de Revestimientos, Esmerilado\Raspado [5]

El pulido o raspado del revestimiento de conformal se puede realizar en todos los tipos de revestimiento, pero no se puede hacer de forma aislada. Es casi seguro que requerirá un paso antes de aflojar el revestimiento. El poliuretano y la silicona delgada en particular se beneficiarán de un enfoque combinado de solvente y raspado.

Eliminación de Revestimientos, Microchorreado [6]

En lugar de raspar, micropulverice (usando una herramienta para dirigir una agitación intensa) las partes del revestimiento de conformal que deben eliminarse. Al igual que el esmerilado, se puede emplear en todos los tipos de revestimiento de conformal; sin embargo, en casi todos los casos, no sería un método eficaz por sí solo. También se necesitarían ayudas térmicas o solventes.

Excepciones y Consideraciones

Todas las tarjetas de circuito impreso deben evaluarse caso por caso. Así como es necesario evaluar el revestimiento para determinar qué remoción es mejor, también es necesario evaluar el tipo general de la tarjeta, sensibilidad y componentes. Los elementos críticos requieren un control de calidad más sólido y la fabricación de nuevas tarjetas puede ser más segura para la instalación final que el riesgo de dañar un componente sensible. Sin embargo, para la mayoría de los casos de uso que involucran acrílico, silicona y uretano, el uso de solventes químicos es el mejor método universal para eliminar los revestimientos, ya que previenen la tensión en la tarjeta por métodos térmicos o abrasivos.

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Para obtener más información sobre los revestimientos de conformal, consulte nuestra Guía Esencial para el Revestimiento de Conformal [7] o comuníquese con un especialista técnico al 800-858-4043 o tsales@techspray.com.

Referencias

[1] IPC 7711/7721.2.3.1, Reelaboración, modificación y reparación de conjuntos electrónicos: eliminación de revestimientos, identificación de revestimientos de conformal

[2] IPC 7711/7721.2.3.2, Eliminación de revestimientos, solvente

[3] IPC 7711/7721.2.3.3, Eliminación del revestimiento, pelado

[4] IPC 7711/7721.2.3.4, Eliminación de revestimiento, térmico

[5] IPC 7711/7721.2.3.5, Eliminación de revestimientos, raspado

[6] IPC 7711/7721.2.3.6, Eliminación de revestimientos, microchorro

[7] “Guía esencial para el revestimiento de conformal”,  https://www.techspray.com/the-essential-guide-to-conformal-coating