Riparazione circuito scheda PCB

Guida alla riparazione di circuiti: dal principiante all’esperto
Le schede a circuiti sono la componente centrale dell’elettronica moderna, dagli smartphone ai sistemi di controllo industriali. Le abilità di riparazione di circuiti di controllo non solo vi faranno risparmiare molto denaro sulle riparazioni, ma estenderanno anche la vita dei dispositivi elettronici. La presente guida fornisce un’introduzione completa a tutti gli aspetti della riparazione di circuiti stampati, compresa la diagnosi di problemi comuni, la scelta degli strumenti di riparazione, le precauzioni di sicurezza ele procedure di riparazione dettagliate.

Fondamenti circuito Board

Schede di circuiti stampati (PCB) sono costituiti da più strati di materiali conduttori e non conduttori e fungono da substrato per il montaggio di componenti elettronici. Un circuito standard contiene le seguenti componenti chiave:

• allineamenti: conduttori conduttori fatti di fili sottili di rame che sono responsabili della conduzione di corrente tra i componenti
• Tamponi e viasPunti di contatto in rame per la saldatura dei componenti, con vias che collegano i diversi strati
• maschera: rivestimento isolante che protegge i fili di rame dai cortocircuiti
• Silenzioscreen layer: livello di identificazione per marcare la posizione e l’orientamento dei componenti
• Componenti elettroniciCompresi resistenze, condensatori, diodi, transistor, ecc.
  Comprendere queste strutture di base è il primo passo per riparare con successo un circuito stampato. Diversi tipi di schede a circuiti (singola, doppia o multistrato) richiedono metodi di riparazione diversi e le schede multistrato sono particolarmente complesse da riparare.

Tipi comuni di avarie al circuito

Le schede a circuiti possono fallire per una serie di ragioni, e riconoscere il problema è un primo passo critico nella riparazione. I cinque tipi più comuni di fallimenti sono i seguenti:

1. Danno fisico

I danni fisici alla tavola possono essere causati da caduta, urto o cattivo smontaggio del dispositivo. Le manifestazioni sono:

• Schede di circuiti rotte o piegate
• Pastiglie per solder staccate
• Tracce rotte
• Componenti fissati male o staccati

Guasto componente

I componenti elettronici possono cedere a causa dell’invecchiamento, surriscaldamento o instabilità della tensione:

• Gonfiaggio o perdita dei condensatori
• Resistenze bruciate e colorate
• Circuiti integrati (ci) interrotti
• Corto Transistor o diodi

3. Danneggiamento del percorso del conduttore

Le linee conduttrici possono essere danneggiate da:

• Colpo di fulmine o picchi di potenza
• Contaminazione da polveri metalliche
• Surriscaldamento prolungato
• Usura normale e strappi

4. Progettazione difettosa

I pannelli mal progettati sono spesso caratterizzati da:

• Spaziatura di componenti impropria
• Instradamento inadeguato
• Progettazione termica inadeguata
• Insorgenza ripetuta dello stesso guasto.

5. Avarie dell’alimentazione elettrica

Un problema di alimentazione può causare:

• Consumo componente
• Corto circuito
• Attivazione del circuito protettivo
• Difetto generale di funzionalità

Strumenti e apparecchiature per la riparazione di PCB

Le riparazioni professionali richiedono gli strumenti giusti. Segue un elenco di strumenti di riparazione di base e avanzati:

Strumenti fondamentali

• Saldati longitudinalmente: si raccomanda un modello regolabile di regolazione della temperatura (30-60W).
• Fili per saldareSolder cored di colofonia del diametro di 0,5-1 mm
• ** utensili desolanti **: aspiratore di stagno
• multimetro: per misurare la tensione, la resistenza e la continuità
• pinzette: pinzette appuntate di precisione per la manipolazione di piccoli componenti
• Ingranditore o microscopioControllare componenti e allineamenti minuscoli
• Imposta cacciavite: smontare le casse delle attrezzature

Strumenti avanzati

• Stazione di lavoro ad aria calda: smontaggio professionale di componenti montati su superfici (SMD)
• oscilloscopio: analizzare le forme d’onda del segnale
• Stazione di lavoro antistatica ESD: evitare danni elettrici statici ai componenti sensibili
• Penna di riparazione con maschera UV: riparazione del livello maschera di soldermask danneggiato
• Stazione di lavoro BGA: riparare il chip di pacchetti array ball grid

Precauzioni di sicurezza

La riparazione di circuiti stampati comporta componenti elettronici e rischi potenziali, devono essere osservate le seguenti linee guida di sicurezza:

• Funzionamento di spegnimento: assicurarsi che l’apparecchiatura sia completamente spenta e che le batterie siano rimosse prima della manutenzione
• Protezione statica: indossare una cinghia antistatica del polso e usare un tappetino antistatico
• Protezione personale:

• Visore per prevenire la dispersione del solder
• Lavorare in una zona ventilata o utilizzare un dispositivo di captazione dei fumi.

• Ambiente di lavoro:

• Area di lavoro pulita e ben illuminata
• Tenere lontano da materiali infiammabili

• Sicurezza utensili:

• Posizionare correttamente gli utensili caldi.
• Usa dimensione corretta degli strumenti

Riparazione passo dopo passo dei PCB

Primo passo: esame visivo

Controllare attentamente il circuito alla ricerca di danni visibili:

• Aree bruciate o scolorite
• Condensatori espansi o con perdite
• Allineamenti interrotti
• Componenti mal fissati o mancanti
• Giunti di saldatura freddi (dull, senza vita)

Usare una lente di ingrandimento o un microscopio per verificare eventuali danni minori.

Fase 2: Test di funzionalità

Usare un multimetro per eseguire le prove di base:

1. Controlla la corretta alimentazione
2. Tensione di prova nei punti critici
3. Misurare la resistenza dei componenti sospetti
4. Verifica la continuità dell’allineamento utilizzando una prova in transito

Per i guasti complessi può essere necessario un oscilloscopio per analizzare il segnale.

Fase 3: rimozione difettosa del componente

• Determinare la posizione del componente difettoso
• Selezionare il metodo di desolazione in base al tipo di componente:

• Componenti per fori profondi: utilizzare un sucker per saldatura o un cavo per saldatura
• Componenti SMD: usare una pistola ad aria calda o una stazione di lavoro

• Rimuovere attentamente il componente per evitare di danneggiare le pastiglie.

Fase 4: ripristino del Pad e dell’allineamento

• Tamponi puliti: usare alcool isopropilico e tamponi di cotone
• Allineamento di riparazione danneggiato:

• Raschiare via la maschera di solderma per esporre i fili di rame.
• Usare un sottile filo di rame o un conduttore di pittura d’argento per collegare i punti rotti.
• Proteggere l’area di riparazione con maschera UV

• Pastiglie per riparazioni spogliate:

• Ricostituire le pastiglie con un foglio di rame
• Fori di perforazione e kit di riparazione pastiglie

Fase 5: installare nuovi componenti

• Selezionare un componente di ricambio con specifiche corrispondenti
• Posizionare correttamente il componente:

• Nota orientamento polarizzato dei componenti
• I componenti SMD sono collocati esattamente su pinzette

• Solutore:

• Saldatura: fissare prima un perno per i componenti attraverso il foro
• Componenti SMD che utilizzano pasta per saldatura e pistola ad aria calda

• Controllare la qualità del giunto della saldatura:

• Dovrebbe essere liscio e luccicante
• Nessuna saldatura ponte o falsa

Fase 6: verifica funzionale

1. Ispezionare visivamente la qualità della saldatura
2. Usare multimetro per provare i punti chiave
3. Prova di accensione passo
4. Prova di funzionamento completo

Tecniche speciali di riparazione

Riparazione del dispositivo di montaggio della superficie (SMD)

1. Usa pasta di solvente per rivestire accuratamente i tamponi.
2. Posizionare il componente con pinzette
3. Riscaldare uniformemente con una pistola termica fino a quando il solvente si rifluisce.
4. Evitare il surriscaldamento, che può causare l’ "effetto della pietra tombale" (una estremità del componente deforma).

Riparazione multistrato

1. Usare un microscopio a fori profondi per esaminare lo strato interno.
2. Per riparare l’allineamento dello strato interno è necessaria un’attrezzatura specializzata.
3. Utilizzare fili di rame o conduttori epossidici per riparazione

Riparazione chip BGA

1. Usare la stazione di lavoro BGA per un controllo preciso della temperatura.
2. Ricostruisci la sfera del solder con uno strumento di posizionamento della sfera
3. Controllo radiologico per la qualità delle saldature

Prove e verifiche Post riparazione

La prova completa è la chiave per garantire il successo della riparazione:

• Prova fondamentale:

• Prova di corto circuito dell’alimentazione elettrica
• Misurazione della corrente statica
• Controllo della tensione nei punti critici

• Prove funzionali:

• Verifica dei segnali in entrata e in uscita
• Carico prova
• Prova di esecuzione a lungo termine

• Prova ambientale (attrezzatura critica)

• Cicli termici
• Prova vibratoria
• Prova dell’umidità

Raccomandazioni di manutenzione preventiva

Consigli pratici per prolungare la vita delle schede di circuiti:

• Pulisci regolarmente:

• Usare aria compressa per rimuovere la polvere
• Alcol isopropilico per pulire i punti di contatto

• Controllo ambientale:

• Evitare ambienti ad alta temperatura e ad alta umidità
• Prevenire la contaminazione da polveri metalliche

• Protezione elettrica:

• Usa alimentazione elettrica regolamentata
• Installazione di dispositivi di protezione contro le sovracorrenti

• Protezione fisica:

• Evitare sollecitazioni meccaniche
• Usare dispositivi di fissaggio e cuscini appropriati

Domande frequenti

Posso riparare un circuito senza uno schema?
A: sì, ma è difficile. Analizzando la direzione del circuito e il metodo di comparazione si può dedurre la funzione, si raccomanda di trovare il diagramma schematico in circuiti complessi.

D: come determinare se il condensatore è danneggiato?
A: esame visivo per rigonfiamento o perdita, multimetro per misurare il valore della capacità, ESR per misurare la resistenza in serie equivalente.

D: la vita del consiglio di amministrazione ne risentirà dopo la riparazione?
A: la riparazione professionale ha pochi effetti sulla vita, ma le riparazioni ripetute, specialmente ad alta temperatura, abbrevieranno la durata dei componenti.

Quali schede di circuito non vale la pena riparare?
A: grandi aree bruciate, strati interni danneggiati di pannelli multistrato, pannelli A buon mercato o pannelli che sono stati abbandonati senza alcun accesso ai componenti.

Come posso imparare tecniche di riparazione più avanzate?
A: iniziare con semplici riparazioni per acquisire esperienza, seguire una formazione professionale e studiare standard industriali come IPC-7711/7721.

sintesi

La riparazione dei circuiti è una combinazione di conoscenze tecniche, esperienza pratica e pazienza. Con questa guida avete imparato a gestire l’intera gamma di competenze, dalle ispezioni di base alle riparazioni complesse. Ricordate, le riparazioni efficaci iniziano con una diagnosi accurata e terminano con una manipolazione accurata. Man mano che acquisisci esperienza, sarai in grado di gestire guasti sempre più complessi alle schede dei circuiti, contribuendo alla lunga vita e alla conservazione delle risorse delle apparecchiature elettroniche.