Thực hiện khắc phục sự cố và sửa chữa trênPCBcó thể kéo dài tuổi thọ của các mạch. Nếu gặp PCB bị lỗi trongLắp ráp PCBQuá trình, bảng PCB có thể được sửa chữa dựa trên bản chất của sự cố. Dưới đây là một số phương pháp để khắc phục sự cố và sửa chữa PCB.
1. Cách thực hiện kiểm soát chất lượng trên PCB trongquá trình sản xuất?
Thông thường, các nhà máy PCB có thiết bị chuyên dụng và các quy trình thiết yếu cho phép kiểm soát chất lượng PCB trong suốt quá trình sản xuất.
1.1.Kiểm tra AOI
Kiểm tra AOI tự động quét cho các thành phần bị thiếu, đặt sai thành phần và các lỗi khác trên PCB. Thiết bị AOI sử dụng camera để chụp nhiều hình ảnh của PCB và so sánh chúng với bảng tham chiếu. Khi một sự không phù hợp được phát hiện, nó có thể chỉ ra các lỗi có thể xảy ra.
1.2. Thử nghiệm đầu dò bay
Thử nghiệm đầu dò bay được sử dụng để xác định các mạch ngắn và mở, các thành phần không chính xác (điốt và bóng bán dẫn) và các khiếm khuyết trong bảo vệ diode. Các phương pháp sửa chữa PCB khác nhau có thể được sử dụng để điều chỉnh quần short và lỗi thành phần.
1.3.Kiểm tra FCT
FCT (kiểm tra chức năng) chủ yếu tập trung vào thử nghiệm chức năng của PCB. Các tham số thử nghiệm thường được cung cấp bởi các kỹ sư và có thể bao gồm các thử nghiệm chuyển đổi đơn giản. Trong một số trường hợp, phần mềm chuyên dụng và các giao thức chính xác có thể được yêu cầu. Kiểm tra chức năng trực tiếp kiểm tra chức năng của PCB trong các điều kiện môi trường trong thế giới thực.
2. Nguyên nhân tiêu biểu của thiệt hại PCB
Hiểu được nguyên nhân gây ra lỗi PCB có thể giúp bạn nhanh chóng xác định lỗi PCB. Dưới đây là một số lỗi phổ biến:
Thất bại thành phần: Thay thế các thành phần bị lỗi có thể cho phép mạch hoạt động đúng.
Quá nóng: Nếu không quản lý nhiệt thích hợp, một số thành phần có thể bị đốt cháy.
Thiệt hại về thể chất: Điều này chủ yếu là do xử lý thô,
dẫn đến các vết nứt trong các thành phần, khớp hàn, lớp hàn, dấu vết và miếng đệm.
Sự ô nhiễm: Nếu PCB tiếp xúc với các điều kiện khắc nghiệt, dấu vết và các thành phần đồng khác có thể bị ăn mòn.
3. Làm thế nào để khắc phục sự cố PCB?
Danh sách sau là 8 phương pháp:
3-1. Hiểu sơ đồ mạch
Có nhiều thành phần trên PCB, được kết nối với nhau thông qua các dấu vết đồng. Nó bao gồm cung cấp điện, mặt đất và các tín hiệu khác nhau. Ngoài ra, có nhiều mạch, chẳng hạn như bộ lọc, phân tách tụ điện và cuộn cảm. Hiểu những điều này là rất quan trọng cho việc sửa chữa PCB.
Biết cách theo dõi con đường hiện tại và cô lập các phần bị lỗi dựa trên sự hiểu biếtsơ đồ mạch. Nếu sơ đồ không có sẵn, có thể cần phải đảo ngược thiết kế sơ đồ dựa trên bố cục PCB.
3-2. Kiểm tra trực quan
Như đã đề cập trước đó, quá nhiệt là một trong những nguyên nhân chính của các lỗi PCB. Bất kỳ thành phần, dấu vết hoặc mối hàn nào có thể dễ dàng được xác định trực quan khi không có đầu vào công suất. Một số ví dụ về các khiếm khuyết bao gồm:
- Các thành phần phình ra/chồng chéo/thiếu
- Dấu vết đổi màu
- Khớp hàn lạnh
- hàn quá mức
- Các thành phần Tombstoned
- Nâng/thiếu miếng đệm
- vết nứt trên PCB
Tất cả những điều này có thể được quan sát thông qua kiểm tra trực quan.
3-3. So sánh với PCB giống hệt
Nếu bạn có một PCB giống hệt nhau với một chức năng đúng và lỗi khác, nó sẽ trở nên dễ dàng hơn nhiều. Bạn có thể so sánh trực quan các thành phần, sai lệch và lỗi trong dấu vết hoặc vias. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng một đồng hồ vạn năng để kiểm tra số đọc đầu vào và đầu ra của cả hai bảng. Các giá trị tương tự phải được lấy do hai PCB giống hệt nhau.
3-4. Các thành phần bị lỗi
Khi kiểm tra trực quan là không đủ, bạn có thể dựa vào các công cụ như vạn năng hoặcLCR mét. Kiểm tra từng thành phần riêng dựa trên các bộ dữ liệu và yêu cầu thiết kế. Ví dụ bao gồm điện trở, tụ điện, cuộn cảm, điốt, bóng bán dẫn và đèn LED.
Chẳng hạn, bạn có thể sử dụng cài đặt diode trên đồng hồ vạn năng để kiểm tra điốt và bóng bán dẫn. Các điểm nối cơ sở và bộ phát cơ sở đóng vai trò là điốt. Đối với các thiết kế bảng mạch đơn giản, bạn có thể kiểm tra các mạch mở và ngắn trong tất cả các kết nối. Chỉ cần đặt đồng hồ vào chế độ kháng hoặc liên tục và tiến hành kiểm tra từng kết nối.
Khi tiến hành kiểm tra, nếu các bài đọc nằm trong thông số kỹ thuật, thành phần được coi là hoạt động đúng. Nếu các bài đọc là bất thường hoặc cao hơn dự kiến, có thể có vấn đề với các khớp thành phần hoặc hàn. Hiểu điện áp dự kiến tại các điểm kiểm tra có thể hỗ trợ phân tích mạch.
Một phương pháp khác để đánh giá các thành phần là thông qua phân tích nút. Phương pháp này liên quan đến việc áp dụng điện áp cho các thành phần đã chọn trong khi không cung cấp năng lượng cho toàn bộ mạch và đo các phản ứng điện áp (phản ứng V). Xác định tất cả các nút và chọn tham chiếu được kết nối với các thành phần quan trọng hoặc nguồn năng lượng. Sử dụng Định luật hiện tại (KCL) của Kirchhoff để tính toán điện áp nút không xác định (biến) và xác minh xem các giá trị này có khớp với các giá trị dự kiến hay không. Nếu có vấn đề được quan sát tại một nút cụ thể, nó sẽ chỉ ra một lỗi tại nút đó.
Kiểm tra các mạch tích hợp có thể là một nhiệm vụ đáng kể do sự phức tạp của chúng. Dưới đây là một số thử nghiệm có thể được thực hiện:
- Xác định tất cả các dấu hiệu và kiểm tra IC bằng máy phân tích logic hoặcMáy hiện sóng.
- Kiểm tra nếu IC được định hướng chính xác.
- Đảm bảo rằng tất cả các khớp hàn được kết nối với IC đều trong tình trạng hoạt động tốt.
- Đánh giá tình trạng của bất kỳ tản nhiệt hoặc miếng đệm nhiệt nào được kết nối với IC để đảm bảo tản nhiệt thích hợp.
3-6. Thử nghiệm cung cấp năng lượng
Để khắc phục sự cố cung cấp điện, cần phải đo điện áp đường sắt. Các bài đọc trên vôn kế có thể phản ánh các giá trị đầu vào và đầu ra của các thành phần. Những thay đổi trong điện áp có thể chỉ ra các vấn đề mạch tiềm năng. Chẳng hạn, việc đọc 0V trên đường ray có thể chỉ ra một mạch ngắn trong nguồn điện, dẫn đến quá nhiệt. Bằng cách tiến hành kiểm tra tính toàn vẹn công suất và so sánh các giá trị dự kiến với các phép đo thực tế, nguồn cung cấp năng lượng có vấn đề có thể được phân lập.
3-7. Xác định các điểm nóng mạch
Khi không thể tìm thấy khiếm khuyết thị giác, kiểm tra vật lý thông qua việc phun điện có thể được sử dụng để đánh giá mạch. Các kết nối không chính xác có thể tạo ra nhiệt, có thể cảm nhận được bằng cách đặt một bàn tay lên bảng mạch. Một tùy chọn khác là sử dụng camera hình ảnh nhiệt, thường được ưa thích cho các mạch điện áp thấp. Các biện pháp phòng ngừa an toàn cần thiết nên được thực hiện để tránh tai nạn điện.
Một phương pháp là đảm bảo rằng bạn chỉ sử dụng một tay để thử nghiệm. Nếu một điểm nóng được phát hiện, nó cần được làm mát, và sau đó tất cả các điểm kết nối nên được kiểm tra để xác định vấn đề nằm ở đâu.
3-8. Khắc phục sự cố với các kỹ thuật thăm dò tín hiệu
Để sử dụng kỹ thuật này, điều quan trọng là phải có sự hiểu biết về các giá trị và dạng sóng dự kiến tại các điểm kiểm tra. Kiểm tra điện áp có thể được thực hiện tại các điểm khác nhau bằng cách sử dụng vạn năng, máy hiện sóng hoặc bất kỳ thiết bị chụp dạng sóng nào. Phân tích kết quả có thể hỗ trợ các lỗi cô lập.
4. Các công cụ cần thiết choSửa chữa PCB
Trước khi thực hiện bất kỳ sửa chữa nào, điều cần thiết là thu thập các công cụ cần thiết cho công việc, như đã nói, 'Một con dao cùn sẽ không cắt gỗ'.
● Một bàn làm việc được trang bị nối đất ESD, ổ cắm điện và ánh sáng là rất cần thiết.
● Để hạn chế các cú sốc nhiệt, máy sưởi hồng ngoại hoặc đầu tiên có thể được yêu cầu để làm nóng bảng mạch.
● Một hệ thống khoan chính xác là cần thiết để mở và mở lỗ trong quá trình sửa chữa. Hệ thống này cho phép điều khiển đường kính và độ sâu của các khe cắm.
● Một sắt hàn tốt là cần thiết để hàn để đảm bảo các mối hàn thích hợp.
● Ngoài ra, mạ điện cũng có thể được yêu cầu.
● Nếu lớp mặt nạ hàn bị hỏng, nó sẽ cần phải được sửa chữa. Trong những trường hợp như vậy, một lớp nhựa epoxy là thích hợp hơn.
5. Các biện pháp phòng ngừa an toàn trong quá trình sửa chữa PCB
Điều quan trọng là phải thực hiện các biện pháp phòng ngừa để tránh tai nạn an toàn trong quá trình sửa chữa.
● Thiết bị bảo vệ: Khi xử lý nhiệt độ cao hoặc công suất cao, việc đeo thiết bị bảo vệ là điều bắt buộc. Kính an toàn và găng tay nên được đeo trong các quá trình hàn và khoan, để bảo vệ chống lại các mối nguy hóa học tiềm ẩn.
Đeo găng tay trong khi sửa chữa PCB.
● Khả năng xả tĩnh điện (ESD): Để ngăn chặn các cú sốc điện do ESD gây ra, hãy đảm bảo rút nguồn điện và xả bất kỳ điện dư nào. Bạn cũng có thể đeo dây đeo cổ tay nối đất hoặc sử dụng thảm chống tĩnh để giảm thiểu rủi ro ESD.
6. Làm thế nào để sửa chữa PCB?
Các lỗi phổ biến trong PCB thường liên quan đến các khiếm khuyết trong dấu vết, thành phần và miếng hàn.
6-1. Sửa chữa dấu vết bị hư hỏng
Để sửa chữa dấu vết bị hỏng hoặc bị hỏng trên PCB, hãy sử dụng một vật sắc nét để lộ diện tích bề mặt của dấu vết ban đầu và tháo mặt nạ hàn. Làm sạch bề mặt đồng bằng dung môi để loại bỏ bất kỳ mảnh vụn nào, giúp đạt được tính liên tục điện tốt hơn.
Ngoài ra, bạn có thể hàn dây nhảy để sửa chữa dấu vết. Đảm bảo rằng đường kính dây phù hợp với chiều rộng theo dõi cho độ dẫn thích hợp.
6-2.Thay thế các thành phần bị lỗi
Thay thế các thành phần bị hư hỏng
Để loại bỏ các thành phần bị lỗi hoặc hàn quá mức từ các mối hàn, cần phải làm tan chảy chất hàn, nhưng phải thận trọng để tránh tạo ra ứng suất nhiệt trên diện tích bề mặt xung quanh. Thực hiện theo các bước bên dưới để thay thế các thành phần trong mạch:
● Làm nóng các khớp hàn nhanh chóng bằng cách sử dụng sắt hàn hoặc dụng cụ khử nước.
● Sau khi hàn bị tan chảy, sử dụng bơm khử nước để loại bỏ chất lỏng.
● Sau khi xóa tất cả các kết nối, thành phần sẽ được tách ra.
● Tiếp theo, lắp ráp thành phần mới và hàn vào vị trí.
● Cắt giảm chiều dài vượt quá của các dây dẫn bằng cách sử dụng máy cắt dây.
● Đảm bảo rằng các thiết bị đầu cuối được kết nối theo độ phân cực cần thiết.
6-3. Sửa chữa miếng đệm hàn bị hư hỏng
Với thời gian di chuyển, các miếng đệm hàn trên PCB có thể nâng, ăn mòn hoặc phá vỡ. Dưới đây là các phương pháp sửa chữa miếng hàn bị hư hỏng:
Nâng miếng hàn: Làm sạch khu vực bằng dung môi bằng cách sử dụng tăm bông. Để liên kết miếng đệm trở lại vị trí, áp dụng nhựa epoxy dẫn điện trên miếng hàn và ấn nó xuống, cho phép nhựa epoxy chữa khỏi trước khi tiếp tục với quá trình hàn.
Miếng đệm hàn bị hư hỏng hoặc bị ô nhiễm: Hủy bỏ hoặc cắt đi miếng hàn bị hư hỏng, để lộ dấu vết được kết nối bằng cách cạo mặt nạ hàn xung quanh miếng đệm. Làm sạch khu vực bằng dung môi bằng cách sử dụng tăm bông. Trên miếng hàn mới (được kết nối với dấu vết), áp dụng một lớp nhựa epoxy dẫn điện và bảo đảm nó tại chỗ. Tiếp theo, thêm nhựa epoxy giữa dấu vết và miếng hàn. Chữa nó trước khi tiến hành quá trình hàn.
Thâm Quyến Anke PCB Co., Ltd
2023-7-20
Thời gian đăng: Tháng 7-21-2023
