Het oplossen van problemen en reparaties aan PCB's kan de levensduur van circuits verlengen.Als tijdens het PCB-assemblageproces een defecte printplaat wordt aangetroffen, kan de printplaat worden gerepareerd op basis van de aard van de storing.Hieronder vindt u enkele methoden voor het oplossen van problemen en het repareren van PCB's.
1. Hoe kwaliteitscontrole op PCB uitvoeren tijdens het productieproces?
Gewoonlijk hebben PCB-fabrieken gespecialiseerde apparatuur en essentiële processen die kwaliteitscontrole van PCB's tijdens het productieproces mogelijk maken.
1.1.AOI-inspectie
AOI-inspectie scant automatisch op ontbrekende componenten, verkeerd geplaatste componenten en andere defecten op de printplaat.AOI-apparatuur maakt gebruik van camera's om meerdere afbeeldingen van de printplaat vast te leggen en vergelijkt deze met referentieborden.Wanneer een mismatch wordt gedetecteerd, kan dit wijzen op mogelijke fouten.
1.2.Flying Probe-testen
Vliegende sondetesten worden gebruikt om kortsluiting en open circuits, onjuiste componenten (diodes en transistors) en defecten in de diodebescherming te identificeren.Er kunnen verschillende PCB-reparatiemethoden worden gebruikt om kortsluitingen en componentfouten te corrigeren.
1.3.FCT-testen
FCT (Functional Test) richt zich primair op het functioneel testen van printplaten.De testparameters worden meestal geleverd door ingenieurs en kunnen eenvoudige schakelaartests omvatten.In sommige gevallen kunnen gespecialiseerde software en nauwkeurige protocollen nodig zijn.Functioneel testen onderzoekt rechtstreeks de functionaliteit van de printplaat onder realistische omgevingsomstandigheden.
2. Typische oorzaken van PCB-schade
Als u de oorzaken van PCB-storingen begrijpt, kunt u PCB-fouten snel identificeren.Hier volgen enkele veelvoorkomende fouten:
Componentstoringen: Het vervangen van defecte componenten kan ervoor zorgen dat het circuit goed functioneert.
Oververhitting: Zonder goed warmtebeheer kunnen sommige onderdelen doorbranden.
Lichamelijke schade: Dit wordt voornamelijk veroorzaakt door ruwe behandeling,
leidend tot scheuren in componenten, soldeerverbindingen, soldeermaskerlagen, sporen en pads.
Verontreiniging: Als de printplaat wordt blootgesteld aan zware omstandigheden, kunnen sporen en andere koperen componenten worden gecorrodeerd.
3. Hoe los ik PCB-fouten op?
De volgende lijsten zijn 8 methoden:
3-1.Begrijp het schakelschema
Op de print zitten veel componenten die met elkaar verbonden zijn door koperen sporen.Het omvat voeding, aarde en verschillende signalen.Daarnaast zijn er veel circuits, zoals filters, ontkoppelingscondensatoren en inductoren.Het begrijpen hiervan is cruciaal voor PCB-reparatie.
Weten hoe het huidige pad moet worden gevolgd en defecte secties moeten worden geïsoleerd, is afhankelijk van het begrijpen van het circuitschema.Als het schema niet beschikbaar is, kan het nodig zijn om het schema te reverse-engineeren op basis van de PCB-lay-out.
3-2.Visuele inspectie
Zoals eerder vermeld, is oververhitting een van de hoofdoorzaken van printplaatstoringen.Alle verbrande componenten, sporen of soldeerverbindingen kunnen eenvoudig visueel worden geïdentificeerd wanneer er geen stroomtoevoer is.Enkele voorbeelden van defecten zijn:
- Uitpuilende/overlappende/ontbrekende onderdelen
- Verkleurde sporen
- Koude soldeerverbindingen
- Overmatig soldeersel
- Gegraveerde componenten
- Opgeheven/ontbrekende remblokken
- Scheuren op de printplaat
Al deze kunnen worden waargenomen door middel van visuele inspectie.
3-3.Vergelijk met een identieke printplaat
Als je nog een identieke print hebt waarvan de ene goed werkt en de andere defect is, wordt het een stuk eenvoudiger.U kunt componenten, verkeerde uitlijningen en defecten in sporen of via's visueel vergelijken.Bovendien kunt u een multimeter gebruiken om de invoer- en uitvoerwaarden van beide kaarten te controleren.Vergelijkbare waarden moeten worden verkregen, aangezien de twee PCB's identiek zijn.
3-4.Isoleer defecte componenten
Wanneer visuele inspectie niet voldoende is, kunt u vertrouwen op hulpmiddelen zoals een multimeter of een LCR-meter.Test elk onderdeel afzonderlijk op basis van datasheets en ontwerpvereisten.Voorbeelden zijn weerstanden, condensatoren, inductoren, diodes, transistors en LED's.
U kunt bijvoorbeeld de diode-instelling op een multimeter gebruiken om diodes en transistors te controleren.De basis-collector- en basis-emitterovergangen werken als diodes.Voor eenvoudige printplaatontwerpen kunt u controleren op open en kortgesloten circuits in alle verbindingen.Stel de meter gewoon in op weerstands- of continuïteitsmodus en ga door met het testen van elke verbinding.
Als de metingen tijdens het uitvoeren van de controles binnen de specificaties vallen, wordt aangenomen dat het onderdeel naar behoren functioneert.Als de meetwaarden abnormaal of hoger zijn dan verwacht, kunnen er problemen zijn met het onderdeel of de soldeerverbindingen.Het begrijpen van de verwachte spanning op testpunten kan helpen bij circuitanalyse.
Een andere methode voor het evalueren van componenten is door middel van knoopanalyse.Bij deze methode wordt spanning op de geselecteerde componenten toegepast zonder het hele circuit van stroom te voorzien en worden de spanningsresponsen (V-respons) gemeten.Identificeer alle knooppunten en selecteer de referentie die is aangesloten op belangrijke componenten of stroombronnen.Gebruik de huidige wet van Kirchhoff (KCL) om de onbekende knooppuntspanningen (variabelen) te berekenen en controleer of deze waarden overeenkomen met de verwachte waarden.Als er problemen worden waargenomen bij een bepaald knooppunt, duidt dit op een fout bij dat knooppunt.
3-5.Geïntegreerde schakelingen testen
Het testen van geïntegreerde schakelingen kan een substantiële taak zijn vanwege hun complexiteit.Hier zijn enkele tests die kunnen worden uitgevoerd:
- Identificeer alle markeringen en test de IC met behulp van een logische analysator of een oscilloscoop.
- Controleer of de IC correct is gericht.
- Zorg ervoor dat alle soldeerverbindingen die op het IC zijn aangesloten in goede staat verkeren.
- Evalueer de staat van eventuele koellichamen of thermische pads die op de IC zijn aangesloten om een goede warmteafvoer te garanderen.
3-6.Voeding testen
Om problemen met de stroomvoorziening op te lossen, is het noodzakelijk om railspanningen te meten.De aflezingen op een voltmeter kunnen de invoer- en uitvoerwaarden van componenten weerspiegelen.Spanningsveranderingen kunnen wijzen op mogelijke circuitproblemen.Een aflezing van 0V op een rail kan bijvoorbeeld duiden op kortsluiting in de voeding, wat kan leiden tot oververhitting van componenten.Door stroomintegriteitstests uit te voeren en verwachte waarden te vergelijken met daadwerkelijke metingen, kunnen problematische voedingen worden geïsoleerd.
3-7.Circuit-hotspots identificeren
Wanneer visuele defecten niet kunnen worden gevonden, kan fysieke inspectie door middel van stroominjectie worden gebruikt om het circuit te evalueren.Onjuiste aansluitingen kunnen warmte genereren, die voelbaar is door een hand op de printplaat te leggen.Een andere optie is het gebruik van een warmtebeeldcamera, die vaak de voorkeur heeft voor laagspanningscircuits.De nodige veiligheidsmaatregelen moeten worden genomen om elektrische ongevallen te voorkomen.
Eén methode is om ervoor te zorgen dat u slechts één hand gebruikt om te testen.Als er een hotspot wordt gedetecteerd, moet deze worden afgekoeld en vervolgens moeten alle verbindingspunten worden gecontroleerd om te bepalen waar het probleem ligt.
3-8.Problemen oplossen met signaalsonderingstechnieken
Om deze techniek te gebruiken, is het cruciaal om inzicht te hebben in de verwachte waarden en golfvormen op testpunten.Spanningstests kunnen op verschillende punten worden uitgevoerd met behulp van een multimeter, oscilloscoop of een ander apparaat voor het vastleggen van golfvormen.Het analyseren van de resultaten kan helpen bij het isoleren van fouten.
4. Benodigd gereedschap voor PCB-reparatie
Voordat u reparaties uitvoert, is het essentieel om het benodigde gereedschap voor de klus te verzamelen, zoals het gezegde luidt: 'Een bot mes snijdt geen hout.'
● Een werktafel voorzien van ESD-aarding, stopcontacten en verlichting is essentieel.
● Om thermische schokken te beperken, kunnen infraroodstralers of voorverwarmers nodig zijn om de printplaat voor te verwarmen.
● Er is een precisieboorsysteem nodig voor het maken van sleuven en het openen van gaten tijdens het reparatieproces.Dit systeem maakt controle mogelijk over de diameter en diepte van de sleuven.
● Voor het solderen is een goede soldeerbout nodig om goede soldeerverbindingen te garanderen.
● Daarnaast kan galvanisatie nodig zijn.
● Als de soldeermaskerlaag is beschadigd, moet deze worden gerepareerd.In dergelijke gevallen verdient een epoxyharslaag de voorkeur.
5. Veiligheidsmaatregelen tijdens PCB-reparatie
Het is belangrijk om preventieve maatregelen te nemen om veiligheidsongevallen tijdens het reparatieproces te voorkomen.
● Beschermingsmiddelen: Bij hoge temperaturen of een hoog vermogen is het dragen van beschermende uitrusting een must.Tijdens soldeer- en boorprocessen moeten een veiligheidsbril en -handschoenen worden gedragen ter bescherming tegen mogelijke chemische gevaren.
Draag handschoenen tijdens het repareren van printplaten.
● Elektrostatische ontlading (ESD): Om elektrische schokken veroorzaakt door ESD te voorkomen, moet u de stekker uit het stopcontact halen en alle resterende elektriciteit ontladen.U kunt ook aardingspolsbandjes dragen of antistatische matten gebruiken om het risico op ESD verder te minimaliseren.
6. Hoe repareer ik een printplaat?
Veel voorkomende fouten in een printplaat zijn vaak defecten in sporen, componenten en soldeerpads.
6-1.Herstellen van beschadigde sporen
Om kapotte of beschadigde sporen op een printplaat te repareren, gebruikt u een scherp voorwerp om het oppervlak van het oorspronkelijke spoor bloot te leggen en verwijdert u het soldeermasker.Reinig het koperen oppervlak met een oplosmiddel om eventueel vuil te verwijderen, waardoor een betere elektrische continuïteit wordt bereikt.
Als alternatief kunt u verbindingsdraden solderen om de sporen te herstellen.Zorg ervoor dat de draaddiameter overeenkomt met de spoorbreedte voor een goede geleiding.
6-2.Defecte componenten vervangen
Beschadigde onderdelen vervangen
Om defecte componenten of overtollig soldeersel uit soldeerverbindingen te verwijderen, is het noodzakelijk om het soldeersel te smelten, maar voorzichtigheid is geboden om te voorkomen dat er thermische spanning op het omringende oppervlak ontstaat.Volg de onderstaande stappen om componenten in het circuit te vervangen:
● Verwarm de soldeerverbindingen snel met een soldeerbout of desoldeergereedschap.
● Zodra het soldeer is gesmolten, gebruikt u een desoldeerpomp om de vloeistof te verwijderen.
● Na het verwijderen van alle aansluitingen is het onderdeel losgekoppeld.
● Monteer vervolgens het nieuwe onderdeel en soldeer het op zijn plaats.
● Knip de overtollige lengte van de componentdraden af met een draadknipper.
● Zorg ervoor dat de klemmen zijn aangesloten volgens de vereiste polariteit.
6-3.Beschadigde soldeerblokken repareren
Naarmate de tijd verstrijkt, kunnen soldeerpads op een printplaat loskomen, corroderen of breken.Hier zijn de methoden voor het repareren van beschadigde soldeerpads:
Opgeheven soldeerblokken: Reinig het gebied met een oplosmiddel met behulp van een wattenstaafje.Om de pad weer op zijn plaats te hechten, brengt u geleidende epoxyhars aan op de soldeerpad en drukt u deze naar beneden, zodat de epoxyhars kan uitharden voordat u doorgaat met het soldeerproces.
Beschadigde of vervuilde soldeerblokken: Verwijder of knip het beschadigde soldeerkussen weg, waarbij het verbonden spoor zichtbaar wordt door het soldeermasker rond het kussen af te schrapen.Reinig het gebied met een oplosmiddel met behulp van een wattenstaafje.Breng op het nieuwe soldeerkussen (verbonden met het spoor) een laag geleidende epoxyhars aan en zet deze vast.Voeg vervolgens epoxyhars toe tussen het spoor en het soldeerkussen.Laat het uitharden voordat u verder gaat met het soldeerproces.
Shenzhen ANKE PCB Co.,LTD
20-07-2020
Posttijd: 21 juli 2023
