A resolução de problemas e reparos em PCBs podem prolongar a vida útil dos circuitos.Se um PCB defeituoso for encontrado durante o processo de montagem do PCB, a placa PCB pode ser reparada com base na natureza do mau funcionamento.Abaixo estão alguns métodos para solucionar problemas e reparar PCBs.
1. Como realizar o controle de qualidade do PCB durante o processo de fabricação?
Normalmente, as fábricas de PCBs possuem equipamentos especializados e processos essenciais que permitem o controle de qualidade dos PCBs em todo o processo de fabricação.
1.1.Inspeção AOI
A inspeção AOI verifica automaticamente componentes ausentes, posicionamentos incorretos de componentes e outros defeitos no PCB.O equipamento AOI usa câmeras para capturar várias imagens do PCB e as compara com placas de referência.Quando uma incompatibilidade é detectada, ela pode indicar possíveis erros.
1.2.Teste de Sonda Voadora
O teste de sonda flutuante é usado para identificar circuitos curtos e abertos, componentes incorretos (diodos e transistores) e defeitos na proteção do diodo.Vários métodos de reparo de PCB podem ser usados para corrigir curtos e falhas de componentes.
1.3.Teste FCT
O FCT (Teste Funcional) tem como foco principal o teste funcional de PCBs.Os parâmetros de teste são normalmente fornecidos por engenheiros e podem incluir testes de comutação simples.Em alguns casos, software especializado e protocolos precisos podem ser necessários.O teste funcional examina diretamente a funcionalidade do PCB em condições ambientais do mundo real.
2. Causas típicas de danos ao PCB
Compreender as causas das falhas de PCB pode ajudá-lo a identificar rapidamente as falhas de PCB.Aqui estão alguns erros comuns:
Falhas de componentes: A substituição de componentes defeituosos pode permitir que o circuito funcione corretamente.
Superaquecimento: Sem o gerenciamento de calor adequado, alguns componentes podem queimar.
Dano físico: Isso é causado principalmente por manuseio brusco,
levando a rachaduras em componentes, juntas de solda, camadas de máscara de solda, traços e almofadas.
Contaminação: Se o PCB for exposto a condições adversas, vestígios e outros componentes de cobre podem ser corroídos.
3. Como solucionar falhas de PCB?
As listas a seguir são 8 métodos:
3-1.Entenda o esquema do circuito
Existem muitos componentes no PCB, interligados por meio de traços de cobre.Inclui fonte de alimentação, terra e vários sinais.Além disso, existem muitos circuitos, como filtros, capacitores de desacoplamento e indutores.Entender isso é crucial para o reparo de PCB.
Saber como rastrear o caminho atual e isolar as seções defeituosas depende da compreensão do esquema do circuito.Se o esquema não estiver disponível, pode ser necessário fazer engenharia reversa do esquema com base no layout do PCB.
3-2.Inspeção visual
Como mencionado anteriormente, o superaquecimento é uma das principais causas de falhas de PCB.Quaisquer componentes queimados, vestígios ou juntas de solda podem ser facilmente identificados visualmente quando não há entrada de energia.Alguns exemplos de defeitos incluem:
- Componentes salientes/sobrepostos/ausentes
- Vestígios descoloridos
- Juntas de solda fria
- Excesso de solda
- Componentes tombados
- Almofadas levantadas/ausentes
- Rachaduras na PCB
Tudo isso pode ser observado por inspeção visual.
3-3.Compare com um PCB idêntico
Se você tiver outro PCB idêntico com um funcionando corretamente e o outro com defeito, fica muito mais fácil.Você pode comparar visualmente componentes, desalinhamentos e defeitos em traços ou vias.Além disso, você pode usar um multímetro para verificar as leituras de entrada e saída de ambas as placas.Valores semelhantes devem ser obtidos, pois os dois PCBs são idênticos.
3-4.Isolar componentes defeituosos
Quando a inspeção visual não é suficiente, você pode contar com ferramentas como um multímetro ou um medidor LCR.Teste cada componente individualmente com base em folhas de dados e requisitos de projeto.Exemplos incluem resistores, capacitores, indutores, diodos, transistores e LEDs.
Por exemplo, você pode usar a configuração de diodo em um multímetro para verificar diodos e transistores.As junções base-coletor e base-emissor atuam como diodos.Para projetos de placas de circuito simples, você pode verificar se há circuitos abertos e curtos em todas as conexões.Simplesmente ajuste o medidor para o modo de resistência ou continuidade e prossiga para testar cada conexão.
Ao realizar as verificações, se as leituras estiverem dentro das especificações, considera-se que o componente está funcionando corretamente.Se as leituras estiverem anormais ou acima do esperado, pode haver problemas com o componente ou juntas de solda.Compreender a tensão esperada nos pontos de teste pode ajudar na análise do circuito.
Outro método para avaliar os componentes é através da análise nodal.Este método envolve a aplicação de tensão aos componentes selecionados enquanto não alimenta todo o circuito e mede as respostas de tensão (resposta V).Identifique todos os nós e selecione a referência conectada a componentes importantes ou fontes de energia.Use a Lei das Correntes de Kirchhoff (KCL) para calcular as tensões de nó desconhecidas (variáveis) e verifique se esses valores correspondem aos esperados.Se houver problemas observados em um nó específico, isso indica uma falha nesse nó.
3-5.Testando circuitos integrados
Testar circuitos integrados pode ser uma tarefa substancial devido à sua complexidade.Aqui estão alguns testes que podem ser realizados:
- Identifique todas as marcações e teste o CI usando um analisador lógico ou um osciloscópio.
- Verifique se o IC está orientado corretamente.
- Certifique-se de que todas as juntas de solda conectadas ao IC estejam em boas condições de funcionamento.
- Avalie a condição de quaisquer dissipadores de calor ou almofadas térmicas conectadas ao IC para garantir a dissipação de calor adequada.
3-6.Fonte de alimentação de teste
Para solucionar problemas de fornecimento de energia, é necessário medir as tensões do trilho.As leituras em um voltímetro podem refletir os valores de entrada e saída dos componentes.Mudanças na tensão podem indicar possíveis problemas no circuito.Por exemplo, uma leitura de 0V em um trilho pode indicar um curto-circuito na fonte de alimentação, levando ao superaquecimento do componente.Ao realizar testes de integridade de energia e comparar os valores esperados com as medições reais, fontes de alimentação problemáticas podem ser isoladas.
3-7.Identificando pontos de acesso do circuito
Quando defeitos visuais não podem ser encontrados, a inspeção física por meio de injeção de energia pode ser usada para avaliar o circuito.Conexões incorretas podem gerar calor, que pode ser sentido colocando a mão na placa de circuito.Outra opção é usar uma câmera termográfica, geralmente preferida para circuitos de baixa tensão.Precauções de segurança necessárias devem ser tomadas para evitar acidentes elétricos.
Um método é garantir que você use apenas uma mão para testar.Se um ponto quente for detectado, ele precisa ser resfriado e, em seguida, todos os pontos de conexão devem ser verificados para determinar onde está o problema.
3-8.Solução de problemas com técnicas de sondagem de sinal
Para utilizar esta técnica, é crucial ter uma compreensão dos valores esperados e formas de onda nos pontos de teste.O teste de tensão pode ser realizado em vários pontos usando um multímetro, osciloscópio ou qualquer dispositivo de captura de forma de onda.Analisar os resultados pode ajudar a isolar erros.
4. Ferramentas necessárias para reparo de PCB
Antes de fazer qualquer reparo, é fundamental reunir as ferramentas necessárias para o trabalho, como diz o ditado: 'Faca cega não corta madeira'.
● Uma mesa de trabalho equipada com aterramento ESD, tomadas elétricas e iluminação é essencial.
● Para limitar choques térmicos, aquecedores infravermelhos ou pré-aquecedores podem ser necessários para pré-aquecer a placa de circuito.
● É necessário um sistema de perfuração de precisão para ranhurar e abrir furos durante o processo de reparo.Este sistema permite controlar o diâmetro e a profundidade das ranhuras.
● Um bom ferro de solda é necessário para soldar para garantir juntas de solda adequadas.
● Além disso, a galvanoplastia também pode ser necessária.
● Se a camada de máscara de solda estiver danificada, ela precisará ser reparada.Nesses casos, uma camada de resina epóxi é preferível.
5. Precauções de segurança durante o reparo de PCB
É importante tomar medidas preventivas para evitar acidentes de segurança durante o processo de reparo.
● Equipamento de proteção: Ao lidar com altas temperaturas ou alta potência, o uso de equipamento de proteção é obrigatório.Óculos de segurança e luvas devem ser usados durante os processos de soldagem e perfuração, para proteção contra possíveis riscos químicos.
Usar luvas ao reparar PCBs.
● Descarga eletrostática (ESD): Para evitar choques elétricos causados por ESD, certifique-se de desconectar a fonte de alimentação e descarregar qualquer eletricidade residual.Você também pode usar pulseiras de aterramento ou usar tapetes antiestáticos para minimizar ainda mais o risco de ESD.
6. Como reparar um PCB?
Falhas comuns em um PCB geralmente envolvem defeitos em traços, componentes e blocos de solda.
6-1.Reparando Rastros Danificados
Para reparar traços quebrados ou danificados em um PCB, use um objeto pontiagudo para expor a área da superfície do traço original e remova a máscara de solda.Limpe a superfície de cobre com um solvente para remover quaisquer detritos, ajudando a obter uma melhor continuidade elétrica.
Como alternativa, você pode soldar fios de jumper para reparar os traços.Certifique-se de que o diâmetro do fio corresponda à largura do traço para uma condutividade adequada.
6-2.Substituição de componentes defeituosos
Substituição de componentes danificados
Para remover componentes defeituosos ou excesso de solda das juntas de solda, é necessário derreter a solda, mas deve-se tomar cuidado para evitar gerar estresse térmico na área da superfície ao redor.Seguindo os passos abaixo para substituir componentes no circuito:
● Aqueça as juntas de solda rapidamente usando um ferro de solda ou ferramenta de dessoldagem.
● Assim que a solda derreter, use uma bomba de dessoldagem para remover o líquido.
● Depois de remover todas as conexões, o componente será desconectado.
● Em seguida, monte o novo componente e solde-o no lugar.
● Apare o excesso de comprimento dos terminais do componente usando um alicate de corte.
● Certifique-se de que os terminais estejam conectados de acordo com a polaridade necessária.
6-3.Reparando Almofadas de Solda Danificadas
Com o passar do tempo, as almofadas de solda em um PCB podem levantar, corroer ou quebrar.Aqui estão os métodos para reparar pastilhas de solda danificadas:
Almofadas de solda levantadas: Limpe a área com um solvente usando um cotonete.Para colar a almofada de volta no lugar, aplique resina epóxi condutora na almofada de solda e pressione-a para baixo, permitindo que a resina epóxi cure antes de continuar com o processo de soldagem.
Almofadas de solda danificadas ou contaminadas: Remova ou corte a almofada de solda danificada, expondo o traço conectado raspando a máscara de solda ao redor da almofada.Limpe a área com um solvente usando um cotonete.Na nova almofada de solda (conectada ao traço), aplique uma camada de resina epóxi condutora e prenda-a no lugar.Em seguida, adicione resina epóxi entre o traço e a almofada de solda.Cure-o antes de prosseguir com o processo de soldagem.
Shenzhen ANKE PCB Co.,LTD
20/07/2023
Horário da postagem: 21 de julho de 2023
