Cómo reparar placas de circuito impreso
Las placas de circuito impreso son los componentes de control principales de los dispositivos electrónicos., y suelen ser bastante caros. Por lo tanto, cuando ocurre una falla, Lo primero que pensamos es en cómo repararlo.. La reparación de PCB es una forma eficaz de controlar costes y maximizar los beneficios económicos. Este artículo detallará las causas de los problemas de PCB y los pasos para repararlos..
¿Cuáles son las causas de las fallas de PCB??
Las principales causas de fallas de PCB incluyen defectos de fabricación., factores ambientales, problemas de diseño no específicos, y manipulación inadecuada durante el proceso de operación.
Defectos de fabricación: Esta es una de las razones más comunes por las que se dañan las PCB.. Puede incluir sustrato pobre, desarrollo incompleto de la capa interna, grabado incompleto de la capa interna, rayones en la capa interna, espiráculos, eliminación incompleta de la película, y otras cuestiones. Estos problemas pueden surgir por rayones durante el transporte., impacto mecanico, infiltración química inadecuada, Bajo contenido de resina en láminas adhesivas., Aumento demasiado rápido de temperatura y presión durante la laminación., alta concentración de iones de cloro, valor de pH bajo, presión de grabado insuficiente, velocidad de grabado demasiado rápida, y colocación inadecuada de la tabla durante el dorado.
Factores ambientales: Estos incluyen calor, polvo, humedad, y vibración física. Estos factores pueden afectar el rendimiento y la vida útil de la PCB.. Por ejemplo, Las altas temperaturas pueden causar uniones soldadas., materiales de sustrato, o incluso que la carcasa se agriete; El polvo y la humedad pueden provocar cortocircuitos o daños en el circuito.; Las vibraciones físicas pueden causar problemas de rendimiento mecánico..
Problemas de diseño no específicos: Esto incluye un diseño inadecuado de la almohadilla., diseño de orientación de componentes inadecuado, y problemas como pies dobladores automáticos enchufables, lo que puede provocar fallos por cortocircuito. Además, agujeros de sustrato de gran tamaño, bajas temperaturas del baño de soldadura, mala soldabilidad de la placa, falla de la máscara de soldadura, y la contaminación de la superficie del tablero también son causas comunes de fallas..
Manejo inadecuado durante la operación: Esto incluye condiciones ambientales desfavorables., pasos operativos incorrectos, o medidas de mantenimiento inadecuadas, todo lo cual puede provocar fallas en la PCB. Por ejemplo, Las condiciones ambientales adversas pueden dañar la PCB., mientras que los pasos operativos incorrectos pueden resultar en estructuras de juntas de soldadura demasiado frágiles o temperaturas excesivamente altas., afectando el rendimiento y la vida útil de la PCB.
Cómo garantizar la seguridad de la PCB durante la reparación
Las placas de circuitos industriales son caras, y aunque no podemos garantizar una 100% Tasa de éxito en las reparaciones debido a diversas razones objetivas., debemos asegurarnos de no empeorar el tablero. Para garantizar la seguridad de la placa de circuito., por favor implemente las siguientes medidas:
- Implementar medidas antiestáticas
La electricidad estática puede dañar los componentes de forma invisible. Si la humedad relativa es superior 50%, La electricidad estática no es muy perceptible en la vida diaria.. Sin embargo, si la humedad relativa es inferior 40%, la frecuencia de sensación de descarga estática aumenta significativamente. Por lo tanto, es crucial tomar medidas antiestáticas: use tapetes antiestáticos en el banco de trabajo, use ropa y guantes antiestáticos, y guarde la placa de circuito en bolsas antiestáticas durante la transferencia.
- Evite dañar la placa de circuito durante la desoldadura
Preste atención a la temperatura y la técnica al soldar o desoldar componentes.. La temperatura no debe ser ni demasiado alta ni demasiado baja.; No tire con fuerza de los cables al retirar los componentes.; Evite soplar aire caliente en un lugar pequeño continuamente al calentar componentes.; y marque la orientación de componentes polarizados como condensadores y diodos para evitar errores al volver a soldar.
- Evite dañar la placa de circuito durante la prueba de encendido
Antes de encender la placa de circuito, Confirme el voltaje y establezca una corriente adecuada.. Utilice una fuente de alimentación ajustable como se muestra en los siguientes pasos:
- Ajuste el voltaje al nivel apropiado requerido por la placa de circuito y ajuste la perilla de corriente a un nivel bajo.
- Sujete los cables de la fuente de alimentación a los terminales positivo y negativo de la placa de circuito., asegurando la polaridad correcta.
- Conecte la fuente de alimentación a la toma de corriente ajustable, nuevamente asegurando la polaridad correcta.
Si se activa la protección actual, ajustar la corriente ligeramente más alta. Nunca pongas la perilla actual al máximo al inicio., invertir las conexiones de la fuente de alimentación, o aplicar el voltaje incorrecto (P.EJ., aplicando 24V a una placa de circuito de 5V), ya que estos errores pueden causar daños irreversibles a la placa.
- Evite la pérdida de datos del programa en la placa de circuito
Algunas placas de circuito tienen baterías que suministran voltaje a los chips RAM.. Si la batería pierde energía, los datos en la RAM se perderán. Ciertas máquinas dependen de estos datos para su funcionamiento., y si no hay copia de seguridad y no hay forma de restaurar manualmente los datos, La máquina no funcionará incluso si se reparan otras fallas.. Esto puede generar insatisfacción en el cliente., reclamaciones potenciales, y la imposibilidad de cobrar los gastos de reparación, causando problemas importantes.
Cómo detectar fallas de PCB
1.Inspección visual
La inspección visual es el primer paso para comprobar si hay fallos en la PCB. Centrarse en los siguientes aspectos:
● Inspeccionar componentes
Verifique todos los componentes en la placa de circuito., incluyendo resistencias, condensadores, inductores, diodos, y transistores. Asegúrese de que no muestren signos de daño., incendio, o desapego.
● Inspeccionar las uniones soldadas
Examine cuidadosamente las juntas de soldadura para asegurarse de que no haya juntas de soldadura fría., articulaciones secas, o fracturas. Las juntas frías y secas pueden provocar conexiones inestables, mientras que las articulaciones fracturadas pueden causar desconexiones completas.
● Inspeccionar la superficie de la PCB
Busque signos de corrosión., oxidación, o quemarse en la superficie de la PCB. Estos problemas pueden provocar una disminución del rendimiento o una falla total de la placa..
● Verifique las conexiones de alimentación y tierra
Asegúrese de que las conexiones de alimentación y tierra sean correctas.. Conexiones incorrectas pueden causar daños o fallas en la PCB.
2.Medir voltaje y corriente
Utilice un multímetro u osciloscopio para medir los voltajes y corrientes de los nodos clave en la PCB para identificar cualquier anomalía..
● Medir voltaje
Verifique el voltaje de la fuente de alimentación, voltaje de señal, y voltaje de referencia para garantizar que estén dentro de los rangos normales. Los valores de voltaje anormales pueden indicar componentes defectuosos o problemas de conexión..
● Medir corriente
Mida la corriente de componentes críticos como transistores y motores.. Los valores de corriente anormales pueden indicar daños en los componentes o sobrecarga..
3.Pruebas de resistencia
La prueba de resistencia es un método eficaz para detectar fallas de PCB. Utilice la función de medición de resistencia de un multímetro para verificar lo siguiente:
● Resistencia de los componentes
Mida la resistencia de componentes como resistencias e inductores para asegurarse de que estén dentro de los rangos normales.. Los valores de resistencia anormales pueden indicar componentes dañados..
● Resistencia al rastreo de PCB
Mida la resistencia de las pistas de PCB para asegurarse de que no haya roturas ni cortocircuitos.. Los rastros rotos pueden interrumpir las conexiones del circuito, mientras que los cortocircuitos pueden dañar el circuito.
4.Pruebas de capacitancia
La prueba de capacitancia se utiliza para detectar fallas en los capacitores en la PCB..
● Medir capacitancia
Utilice un medidor de capacitancia o un multímetro con funcionalidad de medición de capacitancia para medir la capacitancia de los componentes.. Los valores de capacitancia anormales pueden indicar componentes dañados o envejecidos..
● Pruebas de carga y descarga
Realizar pruebas de carga y descarga de condensadores para comprobar su rendimiento.. Un rendimiento deficiente de carga y descarga puede provocar inestabilidad o falla en el circuito..
5.Seguimiento de señales
El rastreo de señales es un método avanzado de diagnóstico de fallas que se utiliza para identificar la ubicación exacta de una falla..
● Utilice un osciloscopio
Observe las formas de onda de la señal en la PCB usando un osciloscopio, analizando la amplitud, frecuencia, y fase de señales. Las formas de onda de señal anormales pueden indicar componentes defectuosos o problemas de conexión.
● Utilice un analizador lógico
Observe los estados lógicos de las señales digitales utilizando un analizador lógico., Análisis de niveles altos y bajos y anchos de pulso.. Los estados lógicos anormales pueden indicar componentes defectuosos o problemas de conexión.
6.Utilice herramientas profesionales
En algunos casos, es posible que necesite utilizar herramientas profesionales para diagnosticar fallas de PCB.
● Probador en circuito (TIC)
Un probador en circuito es un dispositivo de prueba automatizado que puede detectar rápidamente fallas en la PCB aplicando señales de prueba y midiendo señales de respuesta para determinar las ubicaciones de las fallas..
● Inspección por rayos X
Para PCB multicapa complejos, La inspección por rayos X puede ayudar a detectar fallas internas ocultas. Los rayos X pueden penetrar la PCB, Revelar estructuras internas y problemas potenciales..
● Cámara termográfica
Una cámara termográfica puede detectar puntos de acceso en la PCB, que puede deberse a componentes sobrecalentados o cortocircuitos. Identificando puntos críticos, puede localizar rápidamente áreas de falla.
Pasos específicos para la reparación de PCB
Antes de comenzar la reparación, necesita reunir un kit y materiales de reparación de PCB. Para reparaciones generales, necesitarás:
- Un cuchillo afilado o un destornillador de punta plana.
- Una pistola de soldar
- Cinta adhesiva de cobre
- Tijeras o cuchillo artesanal
- Una pistola de aire caliente
- Pinzas
- clips de papel
- un bolígrafo
- hisopos de algodon
- alcohol isopropílico
Una vez que todas las herramientas estén listas, Siga estas pautas de reparación y retrabajo de PCB:
Paso 1: Retire los componentes o almohadillas dañados
Para evitar que la PCB se mueva mientras trabaja, use cinta para asegurar el tablero al banco de trabajo. Si la almohadilla de PCB está dañada, use un cuchillo afilado o un destornillador de punta plana para quitar el componente para reparar la almohadilla de PCB.
Paso 2: Limpiar las pistas y quitar la soldadura.
Después de reparar la PCB, usar herramientas como tijeras, un cuchillo afilado, papel de lija, o hisopos de algodón humedecidos en alcohol para eliminar la soldadura de los rastros. Asegúrese de que las huellas estén limpias y expuestas independientemente del material utilizado..
Paso 3: Coloque cinta de cobre en las vías
Después de limpiar las huellas., Coloque cinta adhesiva de cobre encima de los rastros., asegurándose de que se alinee con las huellas. Se cubrirán algunas corrientes en las vías existentes y zonas aledañas., Proporcionar una buena conexión para las almohadillas o componentes nuevos..
Paso 4: Soldar las uniones
Después de completar la reparación de la PCB con cinta de cobre, suelde la nueva cinta de cobre a los puntos de conexión de las pistas existentes en la PCB reparada. Asegúrese de completar este proceso de una vez, ya que la cinta de cobre se derrite rápidamente a las temperaturas de soldadura. Trabaje rápidamente y minimice el tiempo de calentamiento.
Paso 5: Restaurar vías de PCB
Utilice un material duro con punta redonda, como un bolígrafo, presionar y frotar las áreas recién soldadas, asegurando que la cinta de cobre se adhiera firmemente al área de la almohadilla. El adhesivo permanece pegajoso después de calentar el área de la almohadilla.. Una vez localices la vía, use un clip o una herramienta similar para crear el agujero.
Paso 6: Colocar y soldar los componentes.
Después de completar los pasos anteriores, Coloque los nuevos componentes en la PCB y suéldelos.. Inserte los cables de las nuevas piezas en las vías., luego voltea la PCB. Aplique soldadura a las almohadillas y caliente hasta que la soldadura se derrita., luego mantenga los cables en su lugar hasta que la soldadura se enfríe. Repita el mismo proceso para otras almohadillas., Minimizar el tiempo de calentamiento para garantizar una soldadura suave..
Paso 7: Recorte el exceso de cinta del área de reparación
Una vez que los nuevos componentes estén en su lugar, use un cuchillo artesanal o tijeras para cortar cualquier exceso de cinta de cobre del área de reparación. Estos pasos deberían restaurar la placa de circuito impreso.. Mientras las huellas, almohadillas, y las uniones pueden no ser estructuralmente perfectas como la PCB original, Le has dado nueva vida y propósito a algo que muchos considerarían basura..
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