Att utföra felsökning och reparationer på PCB kan förlänga kretsarnas livslängd.Om ett felaktigt kretskort påträffas under kretskortsmonteringsprocessen kan kretskortskortet repareras baserat på felets karaktär.Nedan finns några metoder för att felsöka och reparera PCB.
1. Hur utför man kvalitetskontroll på PCB under tillverkningsprocessen?
Vanligtvis har PCB-fabriker specialiserad utrustning och väsentliga processer som möjliggör kvalitetskontroll av PCB under hela tillverkningsprocessen.
1.1.AOI-inspektion
AOI-inspektion söker automatiskt efter saknade komponenter, felplacerade komponenter och andra defekter på PCB:n.AOI-utrustning använder kameror för att ta flera bilder av PCB och jämför dem med referenskort.När en missmatchning upptäcks kan det indikera möjliga fel.
1.2.Flygande sondtestning
Flygande sondtestning används för att identifiera kortslutningar och öppna kretsar, felaktiga komponenter (dioder och transistorer) och defekter i diodskyddet.Olika PCB-reparationsmetoder kan användas för att korrigera kortslutningar och komponentfel.
1.3.FCT-testning
FCT (Functional Test) fokuserar främst på funktionstestning av PCB.Testparametrarna tillhandahålls vanligtvis av ingenjörer och kan inkludera enkla switchtester.I vissa fall kan specialiserad programvara och exakta protokoll krävas.Funktionstestning undersöker direkt kretskortets funktionalitet under verkliga miljöförhållanden.
2. Typiska orsaker till PCB-skador
Att förstå orsakerna till PCB-fel kan hjälpa dig att snabbt identifiera PCB-fel.Här är några vanliga fel:
Komponentfel: Genom att byta ut defekta komponenter kan kretsen fungera korrekt.
Överhettning: Utan korrekt värmehantering kan vissa komponenter brännas ut.
Fysisk skada: Detta orsakas främst av grov hantering,
leder till sprickor i komponenter, lödfogar, lödmaskskikt, spår och dynor.
Förorening: Om kretskortet utsätts för svåra förhållanden kan spår och andra kopparkomponenter korroderas.
3. Hur felsöker jag PCB-fel?
Följande listor är 8 metoder:
3-1.Förstå kretsschemat
Det finns många komponenter på kretskortet, sammankopplade genom kopparspår.Den inkluderar strömförsörjning, jord och olika signaler.Dessutom finns det många kretsar, såsom filter, frånkopplingskondensatorer och induktorer.Att förstå dessa är avgörande för PCB-reparation.
Att veta hur man spårar strömvägen och isolerar felaktiga sektioner är beroende av att förstå kretsschemat.Om schemat inte är tillgängligt kan det bli nödvändigt att göra omvänd konstruktion av schemat baserat på PCB-layouten.
3-2.Visuell inspektion
Som nämnts tidigare är överhettning en av huvudorsakerna till PCB-fel.Eventuella brända komponenter, spår eller lödfogar kan lätt identifieras visuellt när det inte finns någon strömtillförsel.Några exempel på defekter inkluderar:
- Utbuktande/överlappande/saknade komponenter
- Missfärgade spår
- Kalla lödfogar
- För mycket lödning
- Gravstenskomponenter
- Lyftade/saknade kuddar
- Sprickor på PCB
Alla dessa kan observeras genom visuell inspektion.
3-3.Jämför med ett identiskt kretskort
Om du har ett annat identiskt kretskort där det ena fungerar korrekt och det andra är felaktigt, blir det mycket lättare.Du kan visuellt jämföra komponenter, feljusteringar och defekter i spår eller vias.Dessutom kan du använda en multimeter för att kontrollera in- och utgångsvärdena för båda korten.Liknande värden bör erhållas eftersom de två PCB:erna är identiska.
3-4.Isolera felaktiga komponenter
När visuell inspektion inte är tillräcklig kan du lita på verktyg som en multimeter eller en LCR-mätare.Testa varje komponent individuellt baserat på datablad och designkrav.Exempel inkluderar motstånd, kondensatorer, induktorer, dioder, transistorer och lysdioder.
Du kan till exempel använda diodinställningen på en multimeter för att kontrollera dioder och transistorer.Bas-kollektor- och bas-emitterövergångarna fungerar som dioder.För enkla kretskortskonstruktioner kan du kontrollera om det finns öppna och kortslutningar i alla anslutningar.Ställ bara in mätaren på motstånds- eller kontinuitetsläge och fortsätt att testa varje anslutning.
Vid utförandet av kontrollerna, om avläsningarna ligger inom specifikationerna, anses komponenten fungera korrekt.Om avläsningarna är onormala eller högre än förväntat kan det finnas problem med komponenten eller lödfogarna.Att förstå den förväntade spänningen vid testpunkter kan hjälpa till vid kretsanalys.
En annan metod för att utvärdera komponenter är genom nodalanalys.Denna metod innebär att man lägger spänning på de utvalda komponenterna utan att strömförsörja hela kretsen och mäter spänningssvaren (V-svar).Identifiera alla noder och välj referensen som är ansluten till viktiga komponenter eller strömkällor.Använd Kirchhoffs strömlag (KCL) för att beräkna de okända nodspänningarna (variablerna) och verifiera om dessa värden matchar de förväntade.Om det finns problem som observeras vid en viss nod, indikerar det ett fel vid den noden.
3-5.Testa integrerade kretsar
Att testa integrerade kretsar kan vara en stor uppgift på grund av deras komplexitet.Här är några tester som kan utföras:
- Identifiera alla markeringar och testa IC med en logisk analysator eller ett oscilloskop.
- Kontrollera om IC:en är rätt orienterad.
- Se till att alla lödförband som är anslutna till IC är i gott skick.
- Utvärdera tillståndet för eventuella kylflänsar eller termiska dynor som är anslutna till IC:n för att säkerställa korrekt värmeavledning.
3-6.Testar strömförsörjning
För att felsöka strömförsörjningsproblem är det nödvändigt att mäta rälsspänningar.Avläsningarna på en voltmeter kan återspegla in- och utvärdena för komponenter.Ändringar i spänningen kan indikera potentiella kretsproblem.Till exempel kan en avläsning på 0V på en skena indikera en kortslutning i strömförsörjningen, vilket leder till överhettning av komponenter.Genom att utföra strömintegritetstester och jämföra förväntade värden med faktiska mätningar, kan problematiska strömförsörjningar isoleras.
3-7.Identifiera krets-hotspots
När visuella defekter inte kan hittas kan fysisk inspektion genom kraftinsprutning användas för att utvärdera kretsen.Felaktiga anslutningar kan generera värme, vilket kan kännas genom att lägga en hand på kretskortet.Ett annat alternativ är att använda en värmekamera, som ofta föredras för lågspänningskretsar.Nödvändiga säkerhetsåtgärder bör vidtas för att undvika elolyckor.
En metod är att se till att du bara använder en hand för att testa.Om en hot spot upptäcks måste den kylas ner, och sedan bör alla anslutningspunkter kontrolleras för att avgöra var problemet ligger.
3-8.Felsökning med signalundersökningstekniker
För att använda denna teknik är det avgörande att ha en förståelse för förväntade värden och vågformer vid testpunkter.Spänningstestning kan utföras vid olika punkter med hjälp av en multimeter, oscilloskop eller någon vågformsfångningsanordning.Att analysera resultaten kan hjälpa till att isolera fel.
4. Verktyg som behövs för PCB-reparation
Innan du utför några reparationer är det viktigt att samla de nödvändiga verktygen för jobbet, som ordspråket säger: "En trubbig kniv skär inte trä."
● Ett arbetsbord utrustat med ESD-jordning, eluttag och belysning är viktigt.
● För att begränsa termiska stötar kan infraröda värmare eller förvärmare behövas för att förvärma kretskortet.
● Ett precisionsborrsystem behövs för slitsning och öppning av hål under reparationsprocessen.Detta system tillåter kontroll över slitsarnas diameter och djup.
● En bra lödkolv är nödvändig för lödning för att säkerställa korrekta lödfogar.
● Dessutom kan galvanisering också krävas.
● Om lödmaskskiktet är skadat måste det repareras.I sådana fall är ett epoxihartsskikt att föredra.
5. Säkerhetsföreskrifter under PCB-reparation
Det är viktigt att vidta förebyggande åtgärder för att undvika säkerhetsolyckor under reparationsprocessen.
● Skyddsutrustning: När du hanterar höga temperaturer eller hög effekt är skyddsutrustning ett måste.Skyddsglasögon och handskar bör bäras under lödnings- och borrprocesser för att skydda mot potentiella kemiska faror.
Bär handskar när du reparerar PCB.
● Elektrostatisk urladdning (ESD): För att förhindra elektriska stötar orsakade av ESD, se till att koppla ur strömkällan och ladda ur all överbliven elektricitet.Du kan också bära jordade armband eller använda antistatiska mattor för att ytterligare minimera risken för ESD.
6. Hur reparerar man ett PCB?
Vanliga fel i ett PCB involverar ofta defekter i spår, komponenter och lödkuddar.
6-1.Reparera skadade spår
För att reparera trasiga eller skadade spår på en PCB, använd ett vasst föremål för att exponera ytan på originalet och ta bort lödmasken.Rengör kopparytan med ett lösningsmedel för att ta bort eventuellt skräp, vilket hjälper till att uppnå bättre elektrisk kontinuitet.
Alternativt kan du löda bygeltrådar för att reparera spåren.Se till att tråddiametern matchar spårbredden för korrekt ledningsförmåga.
6-2.Byte av felaktiga komponenter
Byte av skadade komponenter
För att ta bort felaktiga komponenter eller överdriven lödning från lödfogar är det nödvändigt att smälta lodet, men försiktighet måste iakttas för att undvika att generera termisk påkänning på den omgivande ytan.Följ stegen nedan för att byta ut komponenter i kretsen:
● Värm lödfogarna snabbt med en lödkolv eller avlödningsverktyg.
● När lodet har smält, använd en avlödningspump för att avlägsna vätskan.
● Efter att alla anslutningar har tagits bort kommer komponenten att lossas.
● Montera sedan den nya komponenten och löd den på plats.
● Klipp av överskottslängden på komponentkablarna med hjälp av trådskärare.
● Se till att terminalerna är anslutna enligt den polaritet som krävs.
6-3.Reparera skadade lödkuddar
Med tiden kan lödkuddar på ett PCB lyftas, korrodera eller gå sönder.Här är metoderna för att reparera skadade lödkuddar:
Lyftade lödkuddar: Rengör området med ett lösningsmedel med en bomullstuss.För att binda tillbaka dynan på plats, applicera ledande epoxiharts på löddynan och tryck ner den, låt epoxihartset härda innan du fortsätter med lödningsprocessen.
Skadade eller förorenade lödkuddar: Ta bort eller klipp bort den skadade löddynan, exponera den anslutna spåret genom att skrapa av lödmasken runt dynan.Rengör området med ett lösningsmedel med en bomullstuss.På den nya löddynan (ansluten till spåret), applicera ett lager ledande epoxiharts och fäst det på plats.Lägg sedan till epoxiharts mellan spåret och löddynan.Härda det innan du fortsätter med lödningsprocessen.
Shenzhen ANKE PCB Co., LTD
2023-7-20
Posttid: 21 juli 2023
