Analýza príčin poškodenia dosiek plošných spojov

Dosky plošných spojovmôžu mať rôzne problémy, pretože sa používajú dlhší čas. Od poškodených zarovnaní, ktoré ovplyvňujú vodivosť dosiek a obvodov, až po zlyhania komponentov, kde sa kondenzátory alebo diódy chystajú zmiznúť, na doskách plošných spojov existuje veľa sporných bodov. Pomáha nám identifikovať a pochopiť niektoré z najbežnejších porúch, aby bolo možné problém riešiť relevantným spôsobom. Hlavné body sú nasledovné:

1. Fyzické poškodenie

Prakticky všetky najčastejšie príčiny poškodenia PCB pochádzajú z fyzického poškodenia zariadenia alebo jeho vnútorných častí. Môže to súvisieť s fyzickým tlakom alebo vibráciami. Je možné, že bol zasiahnutý alebo vynútený iným predmetom; je tiež možné, že zariadenie bolo z akéhokoľvek dôvodu rozobraté a došlo k poškodeniu priamo na doske plošných spojov.

Ako diagnostikovať a opraviť

Pokiaľ nejde o totálne zlyhanie (doska spadne na zem a úplne sa zlomí alebo praskne), fyzické poškodenie je možné napraviť procesom repasovania. Zvyčajne to zahŕňa roztavenie poškodenej časti dosky alebo jej opravu pomocou demontáže a opätovnej montáže. Vzhľadom na povahu väčšiny fyzických poškodení je veľmi nepravdepodobné, že by to niekto bez skúseností s opravou dosiek plošných spojov dokázal zrealizovať ako svojpomocný projekt. Fyzické poškodenie môžu opraviť iba vyškolení a skúsení odborníci. Vo väčšine prípadov to vyžaduje pretvarovanie dosky, opätovné spájkovanie komponentov a preskupenie vodivých stôp.

2. Porucha komponentu

Okrem poškodenia tlačených dielov sú chybné komponenty najčastejšou príčinou zlyhania dosky plošných spojov. V skutočnosti, ak nedôjde k fyzickému poškodeniu, ale zariadenie sa nespustí alebo sa nezapne, je takmer zaručené, že súvisí s jedným z komponentov pripojených k základnej doske.

Samotný komponent môže byť čokoľvek od kondenzátora po diódu alebo mikroprocesor. Ak je problémom komponent a je mŕtvy alebo nefunguje, možno bude potrebné ho úplne vymeniť. Problém však nie je vždy skutočný komponent. Niekedy v dôsledku starnutia, prehriatia a poklesu napätia sa sledovacie obvody môžu zhoršiť do bodu, kedy už nevedú elektrinu. Jeden alebo viac komponentov môže byť tiež úplne odstránených z dosky a je potrebné ich premiestniť.

Ako diagnostikovať a opraviť

Môžete sa opýtať, ako opraviť adoska plošných spojovkeď komponent zlyhá. Opäť platí, že proces opravy a repasovania chybných komponentov je najlepšie nechať na profesionálov. Na testovanie vodivosti dosiek plošných spojov sú k dispozícii napäťové nástroje a rôzne zariadenia. Môžu byť tiež použité na identifikáciu, či komponentom tečie prúd alebo či komponent na doske úplne zlyhal. Mnohokrát môžete vidieť komponenty, ktoré zlyhali, jednoduchým otvorením jednotky. Ich kryty sa môžu zdať spálené, prasknuté alebo zlomené, prípadne môže byť komponent úplne odstránený z dosky a uvoľniť sa.

Ak chcete opraviť chybný komponent, možno budete musieť použiť teplo (zvyčajne teplovzdušnou pištoľou) na spájkovanie a vykonať prísne testovanie.

3. Poškodenie zarovnania

Zarovnania na aobvodová doskasú vodivé cesty vyrobené zo striebra alebo medi. Problémy so stopami môžete často vidieť voľným okom, ale nie vždy. Ak sa zarovnanie poškodí, či už pravidelným používaním alebo fyzickým poškodením, môže to mať významný vplyv na vodivosť dosky plošných spojov, jej komponentov a súvisiaceho vybavenia.

Niektoré z bežnejších príčin poškodenia stopy zahŕňajú úder blesku, silné prepätia alebo skraty, kontamináciu kovovým prachom, prehriatie a bežné opotrebovanie.

Ako diagnostikovať a opraviť

Ak zarovnanie nie je veľmi tenké a ťažko viditeľné, poškodenie možno zvyčajne rozpoznať skenovaním dráhy. Meď a striebro sú od prírody svetlé a lesklé, čo uľahčuje rozpoznanie ich zlomenia alebo poškodenia. Majte na pamäti, že to nie je vždy prípad, ale určite je to možnosť.

Ak chcete opraviť chybnú alebo poškodenú dráhu zarovnania, musíte dosku jednoducho znovu spájkovať alebo natlakovať pomocou potrebných materiálov. Tým sa znova spoja odpojené obvody a prúd bude voľne prúdiť cez dosku.

4. Slabý dizajn

Akokoľvek by sme radi pochválili každého existujúceho inžiniera alebo vývojára produktov, jednoducho to nie je možné. Niekedy, z akéhokoľvek dôvodu, môžu tímy pri navrhovaní dosky plošných spojov alebo pri výrobe potrebných komponentov robiť problémy. To môže viesť k zle navrhnutým a skonštruovaným obvodovým doskám, ktoré môžu spôsobiť problémy na ceste.

Bohužiaľ, zlý dizajndosky plošných spojovmôže viesť k mnohým veciam a o mnohých zlyhaniach, ktoré sa vyskytnú, sa tu diskutovalo.

Ako diagnostikovať a opraviť

Akonáhle doska plošných spojov zlyhá alebo nefunguje správne, budete o tom okamžite vedieť, pretože aj po oprave alebo servise zariadenie stále znova a znova zlyhá. Najlepším riešením pre zle navrhnutú dosku je úplná výmena dosky návštevou oficiálneho alebo autorizovaného opravovne.

Najjednoduchšie spoznáte zle navrhnutú dosku podľa množstva porúch alebo problémov, ktoré sa vyskytnú po dlhšom používaní. Pokiaľ nedošlo k výraznému fyzickému alebo elektrickému poškodeniu zariadenia, ak ste dosku niekde opravovali alebo analyzovali a je tam veľa problémov, môže byť problém v konštrukcii dosky. V niektorých prípadoch to jednoducho znamená, že pôvodný výrobca použil lacné alebo nespoľahlivé komponenty, ale samotná základná doska je v poriadku.

5. Výpadok napájania

Vo väčšine prípadov je porucha napájacieho zdroja veľmi podobná poruche komponentu a môže ísť dokonca o rovnakú poruchu. Konečný problém pramení z veľkého výpadku napájania na celej alebo časti dosky. Jeden z komponentov mohol byť vystavený vyššiemu než normálnemu napätiu, čo spôsobilo jeho prehriatie a výbuch. Možno zlyhanie sledovania spôsobilo niekde skrat? V oboch prípadoch je možné použiť merač výkonu na testovanie každého jednotlivého komponentu a celkovej vodivosti dosky.

Ako diagnostikovať a opraviť

Všetky profesionálne opravárske tímy majú merač výkonu alebo voltmeter, ktorý možno použiť na identifikáciu elektrických problémov dosky a jej komponentov. V skutočnosti je to jediný spôsob, ako diagnostikovať problémy nad rámec viditeľného poškodenia komponentov. Pokiaľ ide o opravy, proces je najlepšie ponechať na profesionálov, ale zvyčajne zahŕňa premiestnenie alebo výmenu komponentov.