8種PCB故障排除和修復(fù)方法總結(jié)

對(duì)PCB進(jìn)行故障排除和維修，可以延長(zhǎng)電路的使用壽命。如果在PCB組裝過(guò)程中遇到有故障的PCB，可以根據(jù)故障的性質(zhì)，修復(fù)PCB板。下面就介紹一下對(duì)PCB進(jìn)行故障排除和維修PCB的一些方法。

一、怎么在制造過(guò)程中對(duì)PCB進(jìn)行質(zhì)量控制?

通常來(lái)說(shuō)PCB工廠都會(huì)有一些專(zhuān)業(yè)設(shè)備，也是一些必不可少的流程，都可以在PCB制造過(guò)程中控制PCB的質(zhì)量。

01AOI檢測(cè)

AOI 檢測(cè)會(huì)自動(dòng)掃描PCB上是否有缺失的元件、元器件位置偏移等其他缺陷。AOI設(shè)備使用相機(jī)捕獲PCB上多個(gè)圖像，并將它們與參考板進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不匹配的時(shí)候，就可以指示可能的錯(cuò)誤。

02飛針測(cè)試

飛針測(cè)試開(kāi)業(yè)識(shí)別短路、開(kāi)路、不正確的元件(二極管和晶體管)以及二極管保護(hù)中的缺陷，可以使用各種PCB修復(fù)方法來(lái)糾正短路和組件故障。

03FCT測(cè)試

FCT主要對(duì)PCB的功能測(cè)試，測(cè)試參數(shù)通常由工程師提供，包含簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)測(cè)試，有時(shí)候可能需要負(fù)責(zé)的軟件和精確的協(xié)議，功能測(cè)試直接檢查PCB在真實(shí)環(huán)境條件下的功能。

二、PCB損壞的典型原因

了解PCB故障的原因可以幫助你快速找到PCB故障，下面是一些比較常見(jiàn)的錯(cuò)誤：

組件故障：更換有缺陷的部件，可以讓電路正常運(yùn)行

過(guò)熱：如果缺乏熱管理，一些元器件可能會(huì)被燒毀。

物理?yè)p壞：主要是由于粗暴的處理，導(dǎo)致組件、焊點(diǎn)、阻焊層、走線和焊盤(pán)出現(xiàn)裂紋。

污染：如果PCB暴露在惡劣條件下，走線和其他銅部件可能會(huì)被腐蝕。

三、如何排除PCB故障?

下面介紹8種方法：

01了解電路的原理圖

PCB上有很多元器件，元器件通過(guò)銅走線連接，還含有電源、接地以及不同信號(hào)，除此之外，還有許多電路，濾波器、去耦電容和扼流圈的位置等。這些對(duì)于PCB的修復(fù)都十分重要。

怎么找到電流路徑，怎么隔離有缺陷的部分?這都是基于對(duì)原理圖的了解。如果在沒(méi)有原理圖的情況下，就需要根據(jù)PCB板來(lái)繪制原理圖。

02目視檢查

上面也有提到，過(guò)熱是PCB故障的主要原因之一。任何元器件、走線、焊點(diǎn)燒毀，在沒(méi)有輸入電源的情況下，很容易通過(guò)肉眼就檢查出來(lái)了。比如以下缺陷：

膨脹/重疊/缺失組件

顏色發(fā)黑的走線

冷接頭

焊料過(guò)多

焊點(diǎn)立碑

抬起/丟失的焊盤(pán)

PCB上的裂紋

以上這些都是可以通過(guò)肉眼觀察出來(lái)的。

03與相同的PCB板進(jìn)行比較

如果你手上有同樣的PCB板，一塊有故障，一塊可以正常運(yùn)行，這就方便多了。你可以直觀地比較元件、走線或過(guò)孔中的錯(cuò)位和缺陷，此外，使用萬(wàn)用表檢查兩塊板的輸入和輸出讀數(shù)。可以讀取相似的值，因?yàn)閮蓧K2塊PCB是完全一樣的。

04隔離有缺陷的元器件

當(dāng)你用肉眼無(wú)法分辨的時(shí)候，你就可以借助萬(wàn)用表和LCR表等工具。根據(jù)數(shù)據(jù)表和設(shè)計(jì)的要求，單獨(dú)測(cè)試每個(gè)組件。例如電阻、電容、電感、二極管、晶體管、LED。

例如，你可以使用萬(wàn)用表中的二極管設(shè)置來(lái)檢查二極管和晶體管。基極-集電極和基極-發(fā)射極結(jié)充當(dāng)二極管。如果是簡(jiǎn)單的電路板設(shè)計(jì)，可以檢查所有的連接有無(wú)開(kāi)路和短路。只需將儀表設(shè)置為歐姆或蜂鳴器設(shè)置，然后開(kāi)始檢查每個(gè)連接。

檢查時(shí)，如果讀數(shù)小于規(guī)格，則組件允許正常。當(dāng)該值較高的時(shí)候，零件或焊點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，了解測(cè)試點(diǎn)的預(yù)期電壓有助于分析電路。

評(píng)估組件的另一種方法時(shí)通過(guò)節(jié)點(diǎn)分析。這種方法不會(huì)對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行供電，時(shí)將電壓施加到所選擇的組件，并測(cè)量電壓-電流(V響應(yīng))。識(shí)別所有的節(jié)點(diǎn)并選擇連接重要組件或電壓源的參考。使用KCL計(jì)算所有未知節(jié)點(diǎn)電壓(變量)并驗(yàn)證這些值是否匹配，如果你觀察到節(jié)點(diǎn)有問(wèn)題，則表示該節(jié)點(diǎn)有故障。

05測(cè)試集成電路

這個(gè)就是一項(xiàng)比較巨大的工作，因?yàn)榧呻娐繁旧砭褪潜容^復(fù)雜的，這里就需要進(jìn)行以下測(cè)試：

識(shí)別所有標(biāo)記并使用邏輯分析儀或示波器測(cè)試IC

檢查IC方向是否正確

確認(rèn)所有連接到它的焊點(diǎn)都處于良好的工作狀態(tài)

評(píng)估連接到 C 的散熱片和導(dǎo)熱墊的狀況，以實(shí)現(xiàn)良好的散熱

06檢測(cè)電源

要對(duì)電源進(jìn)行故障排除，就需要測(cè)量軌電壓。電壓表的讀書(shū)可以反映出來(lái)組件的輸入和輸出值。當(dāng)電壓發(fā)生變化時(shí)，電路可能會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。例如：當(dāng)讀書(shū)顯示為0V時(shí)，電源軌可能發(fā)生短路，這樣的話(huà)就會(huì)導(dǎo)致組件過(guò)熱。如果你進(jìn)行了電源完整性測(cè)試，就可以將預(yù)期值與實(shí)際值進(jìn)行比較，從而隔離出有問(wèn)題的電源。

07確定電路熱點(diǎn)

當(dāng)你找不到任何視覺(jué)缺陷時(shí)，可以通過(guò)注入電源進(jìn)行物理檢測(cè)來(lái)評(píng)估電路，連接錯(cuò)誤就會(huì)發(fā)熱，將手放在電路板上可以感覺(jué)到。你也可以使用熱像儀，該測(cè)試通常是低壓電路的首選，應(yīng)采取必要的安全預(yù)防措施以避免電氣事故。

其中一種方法是確保用一只手檢測(cè)，如果你檢測(cè)到熱點(diǎn)，就需要冷卻，然后檢測(cè)所有的連接點(diǎn)確定問(wèn)題在哪。

08使用信號(hào)探測(cè)技術(shù)進(jìn)行故障排除

如果要用這個(gè)技術(shù)的話(huà)，就需要了解測(cè)試點(diǎn)的預(yù)期值和波形。你可以用萬(wàn)用表和示波器或者任何波形捕獲設(shè)備在不同點(diǎn)進(jìn)行電壓測(cè)試，分析結(jié)果以隔離錯(cuò)誤。

四、維修電路板所需要的工具

磨刀不誤砍柴工，在進(jìn)行維修之前，肯定要找好維修時(shí)需要用到的工具。

桌子肯定是要ESD接地、電源插座和燈。

為了限制熱沖擊，可能需要預(yù)熱電路板，就需要紅外線器或者預(yù)熱器。

為了在維修過(guò)程中開(kāi)槽和開(kāi)孔，就需要一個(gè)精密鉆孔系統(tǒng)，可以控制凹槽的直徑和深度

在焊接的時(shí)候，就需要一個(gè)好電烙鐵，這樣焊點(diǎn)就會(huì)比較合適。

除此之外，可能還需要電鍍。

如果阻焊層被破壞了，也需要修復(fù)阻焊層，這個(gè)時(shí)候最好用環(huán)氧樹(shù)脂層。

五、 PCB維修過(guò)程中的安全注意事項(xiàng)

這里最好采取預(yù)防措施，避免發(fā)生安全事故。

防護(hù)裝備：在處理高溫或大功率時(shí)，必須要佩戴防護(hù)裝備。在一些焊接和鉆孔的過(guò)程中，需要戴上眼鏡、手套，避免一些化學(xué)物質(zhì)。

靜電放電：為防置ESD引起的電擊，要確保拔下電源插頭并且完全放電，你也可以佩戴接地手腕或者使用防靜電的墊子。

給組件放電：大家都知道，電容和一些電源組件可以保持電荷，將所有電容和電池完全放電可以避免觸電。

六、如何修復(fù)PCB?

通常走線、元件和焊盤(pán)中的缺陷是比較常見(jiàn)的故障。

01修復(fù)損壞的走線

要修復(fù)破損暗淡的走線，就需要使用尖銳的物體露出原始走線的表面區(qū)域以去除阻焊層。幫助獲得更好的電氣連續(xù)性，用溶劑清潔銅表面去除碎屑，也可以焊接跳線用來(lái)修復(fù)走線，確保導(dǎo)線粗細(xì)和走線寬度相同。

02更換有缺陷的組件

如果要去除有缺陷元件或過(guò)多焊料的焊點(diǎn)，就需要先溶化焊點(diǎn)，但是要避免在附近表面區(qū)域產(chǎn)生熱應(yīng)力。可以按照下面的步驟更換電路中的組件。

便用焊銀芯或拆焊合僅快速加熱所需的焊點(diǎn)

當(dāng)焊點(diǎn)熔化時(shí)，使用脫焊泵去除液體

移除所有關(guān)節(jié)后，組件將分離

接下來(lái)，組裝新委件并焊接

用剪鉗剪掉腿的多余長(zhǎng)度

確保端子按照要求的極性連接

03隱藏EMI或者RF屏蔽的破損

如果EMI屏蔽提供網(wǎng)絡(luò)和金屬屏蔽，就需要確?？仔∮谳椛涞牟ㄩL(zhǎng)。

04修復(fù)損壞的焊盤(pán)

隨著時(shí)間的推移，PCB板上焊盤(pán)會(huì)抬起、腐蝕或斷裂。下面是修復(fù)損壞焊盤(pán)的方法：

抬起的焊盤(pán)：使用棉簽用溶劑清潔，為了粘合，將將導(dǎo)電環(huán)氧樹(shù)脂涂抹在焊盤(pán)上并向下壓，讓環(huán)氧樹(shù)脂固化并繼續(xù)進(jìn)行焊接過(guò)程。

破損或者受污染的焊盤(pán)：移除或者切割損壞的焊盤(pán)，刮去焊盤(pán)周?chē)淖韬笇勇冻鲞B接的走線，用棉簽用溶劑清潔該區(qū)域，在新焊盤(pán)(連接到走線)上，涂上導(dǎo)電環(huán)氧樹(shù)脂層并將其固定到位，接下來(lái)，在線和焊盤(pán)之間添加環(huán)氧樹(shù)脂。在焊接過(guò)程之前將其固化。

上面只是介紹了幾種PCB故障排除方法，希望能夠?qū)Υ蠹矣杏谩?/p>

審核編輯：湯梓紅