Riešenie problémov a opravy na doskách plošných spojov môžu predĺžiť životnosť obvodov.Ak sa počas procesu montáže PCB vyskytne chybná doska plošných spojov, doska plošných spojov môže byť opravená na základe povahy poruchy.Nižšie sú uvedené niektoré metódy riešenia problémov a opravy dosiek plošných spojov.
1. Ako vykonávať kontrolu kvality na PCB počas výrobného procesu?
Továrne na PCB majú zvyčajne špecializované vybavenie a základné procesy, ktoré umožňujú kontrolu kvality PCB počas výrobného procesu.
1.1.Inšpekcia AOI
Kontrola AOI automaticky skenuje chýbajúce komponenty, nesprávne umiestnenie komponentov a iné chyby na doske plošných spojov.Zariadenie AOI používa kamery na zachytenie viacerých obrázkov PCB a porovnáva ich s referenčnými doskami.Keď sa zistí nesúlad, môže to znamenať možné chyby.
1.2.Testovanie lietajúcej sondy
Testovanie lietajúcou sondou sa používa na identifikáciu skratov a otvorených obvodov, nesprávnych komponentov (diódy a tranzistory) a defektov v ochrane diód.Na opravu skratov a chýb komponentov možno použiť rôzne metódy opravy PCB.
1.3.FCT testovanie
FCT (Functional Test) sa primárne zameriava na funkčné testovanie PCB.Testovacie parametre zvyčajne poskytujú inžinieri a môžu zahŕňať jednoduché testy spínačov.V niektorých prípadoch môže byť potrebný špecializovaný softvér a presné protokoly.Funkčné testovanie priamo skúma funkčnosť DPS v reálnych podmienkach prostredia.
2. Typické príčiny poškodenia DPS
Pochopenie príčin porúch PCB vám môže pomôcť rýchlo identifikovať chyby PCB.Tu sú niektoré bežné chyby:
Poruchy komponentov: Výmena chybných komponentov môže umožniť správne fungovanie obvodu.
Prehrievanie: Bez správneho manažmentu tepla môže dôjsť k vyhoreniu niektorých komponentov.
Fyzické poškodenie: Je to spôsobené najmä hrubým zaobchádzaním,
čo vedie k prasklinám v komponentoch, spájkovaných spojoch, vrstvách spájkovacej masky, stopám a podložkám.
Kontaminácia: Ak je doska plošných spojov vystavená drsným podmienkam, stopy a iné medené komponenty môžu byť skorodované.
3. Ako odstraňovať chyby PCB?
Nasledujúci zoznam obsahuje 8 metód:
3-1.Pochopte schému obvodu
Na doske plošných spojov je veľa komponentov, ktoré sú vzájomne prepojené medenými stopami.Zahŕňa napájanie, uzemnenie a rôzne signály.Okrem toho existuje veľa obvodov, ako sú filtre, oddeľovacie kondenzátory a induktory.Ich pochopenie je kľúčové pre opravu PCB.
Vedieť, ako sledovať prúdovú cestu a izolovať chybné časti, závisí od pochopenia schémy obvodu.Ak schéma nie je k dispozícii, môže byť potrebné vykonať spätnú analýzu schémy na základe rozloženia PCB.
3-2.Vizuálna kontrola
Ako už bolo spomenuté, prehriatie je jednou z hlavných príčin porúch PCB.Akékoľvek spálené súčiastky, stopy alebo spájkované spoje možno jednoducho vizuálne identifikovať, keď nie je k dispozícii žiadny prívod energie.Niektoré príklady porúch zahŕňajú:
- Vyduté/prekrývajúce sa/chýbajúce komponenty
- Odfarbené stopy
- Studené spájkovacie spoje
- Nadmerné spájkovanie
- Náhrobné komponenty
- Zdvihnuté/chýbajúce podložky
- Praskliny na DPS
To všetko je možné pozorovať vizuálnou kontrolou.
3-3.Porovnajte s identickou doskou plošných spojov
Ak máte inú identickú dosku plošných spojov, pričom jedna funguje správne a druhá je chybná, je to oveľa jednoduchšie.Môžete vizuálne porovnávať komponenty, nesprávne zarovnania a defekty v stopách alebo priechodoch.Okrem toho môžete použiť multimeter na kontrolu vstupných a výstupných hodnôt oboch dosiek.Mali by sa získať podobné hodnoty, pretože tieto dve PCB sú identické.
3-4.Izolujte chybné komponenty
Keď vizuálna kontrola nestačí, môžete sa spoľahnúť na nástroje ako multimeter alebo LCR meter.Otestujte každý komponent individuálne na základe údajových listov a požiadaviek na dizajn.Príklady zahŕňajú rezistory, kondenzátory, induktory, diódy, tranzistory a LED diódy.
Môžete napríklad použiť nastavenie diódy na multimetri na kontrolu diód a tranzistorov.Prechody báza-kolektor a báza-emitor fungujú ako diódy.Pri jednoduchých návrhoch dosiek plošných spojov môžete skontrolovať, či nie sú otvorené a skraty vo všetkých pripojeniach.Jednoducho nastavte glukomer do režimu odporu alebo kontinuity a pokračujte v testovaní každého pripojenia.
Ak sú pri vykonávaní kontrol namerané hodnoty v rámci špecifikácií, komponent sa považuje za správne fungujúci.Ak sú hodnoty abnormálne alebo vyššie, ako sa očakávalo, môžu nastať problémy s komponentom alebo spájkovanými spojmi.Pochopenie očakávaného napätia v testovacích bodoch môže pomôcť pri analýze obvodu.
Ďalšou metódou hodnotenia komponentov je analýza uzlov.Táto metóda zahŕňa privedenie napätia na vybrané komponenty bez napájania celého obvodu a meranie napäťových odoziev (V-response).Identifikujte všetky uzly a vyberte referenciu pripojenú k dôležitým komponentom alebo zdrojom napájania.Na výpočet neznámych napätí uzla (premenných) použite Kirchhoffov aktuálny zákon (KCL) a overte, či sa tieto hodnoty zhodujú s očakávanými.Ak sa v konkrétnom uzle vyskytnú problémy, znamená to chybu v tomto uzle.
3-5.Testovanie integrovaných obvodov
Testovanie integrovaných obvodov môže byť podstatnou úlohou vzhľadom na ich zložitosť.Tu je niekoľko testov, ktoré je možné vykonať:
- Identifikujte všetky označenia a otestujte IC pomocou logického analyzátora alebo osciloskopu.
- Skontrolujte, či je integrovaný obvod správne orientovaný.
- Uistite sa, že všetky spájkované spoje pripojené k integrovanému obvodu sú v dobrom prevádzkovom stave.
- Vyhodnoťte stav všetkých chladičov alebo tepelných podložiek pripojených k integrovanému obvodu, aby sa zabezpečil správny odvod tepla.
3-6.Testovanie napájacieho zdroja
Na riešenie problémov s napájaním je potrebné zmerať napätie na koľajniciach.Údaje na voltmetri môžu odrážať vstupné a výstupné hodnoty komponentov.Zmeny napätia môžu naznačovať potenciálne problémy s obvodom.Napríklad údaj 0 V na koľajnici môže naznačovať skrat v napájacom zdroji, ktorý vedie k prehriatiu komponentov.Vykonaním testov integrity napájania a porovnaním očakávaných hodnôt so skutočnými meraniami je možné izolovať problematické napájacie zdroje.
3-7.Identifikácia hotspotov okruhu
Ak nie je možné nájsť vizuálne chyby, na vyhodnotenie obvodu sa môže použiť fyzická kontrola prostredníctvom vstrekovania energie.Nesprávne zapojenia môžu vytvárať teplo, ktoré možno pocítiť položením ruky na dosku plošných spojov.Ďalšou možnosťou je použitie termovíznej kamery, ktorá je často preferovaná pre nízkonapäťové obvody.Mali by sa prijať potrebné bezpečnostné opatrenia, aby sa predišlo úrazom elektrickým prúdom.
Jednou z metód je zabezpečiť, aby ste na testovanie používali iba jednu ruku.Ak sa zistí horúce miesto, musí sa ochladiť a potom by sa mali skontrolovať všetky body pripojenia, aby sa zistilo, kde je problém.
3-8.Riešenie problémov pomocou techník snímania signálu
Na využitie tejto techniky je dôležité porozumieť očakávaným hodnotám a priebehom v testovacích bodoch.Testovanie napätia sa môže vykonávať v rôznych bodoch pomocou multimetra, osciloskopu alebo akéhokoľvek zariadenia na zachytávanie priebehu.Analýza výsledkov môže pomôcť pri izolácii chýb.
4. Nástroje potrebné na opravu PCB
Pred vykonaním akýchkoľvek opráv je nevyhnutné zhromaždiť potrebné nástroje na prácu, ako sa hovorí: "Tupý nôž drevo neprereže."
● Nevyhnutný je pracovný stôl vybavený ESD uzemnením, napájacími zásuvkami a osvetlením.
● Na obmedzenie tepelných šokov môžu byť potrebné infračervené ohrievače alebo predhrievače na predhriatie dosky plošných spojov.
● Na drážkovanie a otváranie otvorov počas procesu opravy je potrebný presný systém vŕtania.Tento systém umožňuje kontrolu nad priemerom a hĺbkou štrbín.
● Na spájkovanie je potrebná dobrá spájkovačka, aby sa zabezpečili správne spájkované spoje.
● Okrem toho môže byť potrebné aj galvanické pokovovanie.
● Ak je vrstva spájkovacej masky poškodená, bude potrebné ju opraviť.V takýchto prípadoch je výhodná vrstva epoxidovej živice.
5. Bezpečnostné opatrenia počas opravy PCB
Je dôležité prijať preventívne opatrenia, aby sa zabránilo bezpečnostným nehodám počas procesu opravy.
● Ochranné vybavenie: Pri práci s vysokými teplotami alebo vysokým výkonom je nosenie ochranných prostriedkov nutnosťou.Počas spájkovania a vŕtania by ste mali nosiť ochranné okuliare a rukavice, aby ste sa chránili pred potenciálnymi chemickými rizikami.
Nosenie rukavíc pri opravách PCB.
● Elektrostatický výboj (ESD): Aby ste predišli úrazu elektrickým prúdom spôsobeným ESD, odpojte napájací zdroj a vybite všetku zvyškovú elektrinu.Môžete tiež nosiť uzemňovacie náramky alebo použiť antistatické podložky, aby ste ešte viac minimalizovali riziko ESD.
6. Ako opraviť PCB?
Bežné chyby v PCB často zahŕňajú chyby v stopách, komponentoch a spájkovacích plôškach.
6-1.Oprava poškodených stôp
Na opravu zlomených alebo poškodených stôp na doske plošných spojov použite ostrý predmet na odhalenie povrchovej plochy pôvodnej stopy a odstráňte spájkovaciu masku.Vyčistite medený povrch rozpúšťadlom, aby ste odstránili všetky nečistoty, čo pomôže dosiahnuť lepšiu elektrickú kontinuitu.
Prípadne môžete spájkovať prepojovacie vodiče na opravu stôp.Pre správnu vodivosť sa uistite, že priemer drôtu zodpovedá šírke stopy.
6-2.Výmena chybných komponentov
Výmena poškodených komponentov
Na odstránenie chybných súčiastok alebo nadmerného množstva spájky zo spájkovaných spojov je potrebné spájku roztaviť, ale je potrebné dbať na to, aby nedochádzalo k tepelnému namáhaniu okolitého povrchu.Pri výmene komponentov v obvode postupujte podľa nižšie uvedených krokov:
● Spájkované spoje rýchlo zahrejte pomocou spájkovačky alebo odspájkovacieho nástroja.
● Po roztopení spájky odstráňte kvapalinu pomocou odspájkovacieho čerpadla.
● Po odstránení všetkých pripojení sa komponent odpojí.
● Potom zostavte nový komponent a prispájkujte ho na miesto.
● Odstrihnite prebytočnú dĺžku vodičov komponentov pomocou nožníc na drôty.
● Uistite sa, že sú svorky pripojené podľa požadovanej polarity.
6-3.Oprava poškodených spájkovacích plôšok
Postupom času sa môžu spájkovacie podložky na doske plošných spojov zdvihnúť, korodovať alebo zlomiť.Tu sú metódy na opravu poškodených spájkovacích plôšok:
Zdvihnuté spájkovacie podložky: Očistite oblasť rozpúšťadlom pomocou vatového tampónu.Aby ste podložku prilepili späť na miesto, naneste na spájkovaciu podložku vodivú epoxidovú živicu a zatlačte ju, aby epoxidová živica vytvrdla, než budete pokračovať v procese spájkovania.
Poškodené alebo kontaminované spájkovacie podložky: Odstráňte alebo odrežte poškodenú spájkovaciu podložku, odkryte spojenú stopu zoškrabaním spájkovacej masky okolo podložky.Očistite oblasť rozpúšťadlom pomocou vatového tampónu.Na novú spájkovačku (pripojenú k stope) naneste vrstvu vodivej epoxidovej živice a zaistite ju na mieste.Potom pridajte epoxidovú živicu medzi stopu a spájkovaciu podložku.Pred pokračovaním v procese spájkovania ho vytvrdte.
Shenzhen ANKE PCB Co., LTD
2023-7-20
Čas odoslania: 21. júla 2023
