Analýza příčin poškození desek plošných spojů

Desky plošných spojůmohou mít různé problémy, protože jsou používány po delší dobu. Na deskách plošných spojů existuje mnoho sporných bodů, od poškozených zarovnání, která ovlivňují vodivost desek a obvodů, až po selhání součástek, kdy kondenzátory nebo diody brzy zmizí. Pomáhá nám identifikovat a porozumět některým z nejčastějších závad, aby bylo možné problém řešit relevantním způsobem. Hlavní body jsou následující:

1. Fyzické poškození

Prakticky všechny nejčastější příčiny poškození PCB pocházejí z fyzického poškození zařízení nebo jeho vnitřností. To může souviset s fyzickým tlakem nebo vibracemi. Je možné, že byl zasažen nebo vynucen jiným předmětem; je také možné, že zařízení bylo z jakéhokoli důvodu rozebráno a došlo k poškození přímo na desce plošných spojů.

Jak diagnostikovat a opravit

Pokud se nejedná o totální selhání (deska spadne na zem a úplně se rozbije nebo praskne), lze fyzické poškození napravit procesem repasování. Obvykle to zahrnuje roztavení poškozené části desky nebo její opravu pomocí demontáže a opětovné montáže. Vzhledem k povaze většiny fyzických poškození je vysoce nepravděpodobné, že by to někdo bez zkušeností s opravou desek plošných spojů dokázal provést jako svůj vlastní projekt. Fyzické poškození mohou opravit pouze vyškolení a zkušení odborníci. Ve většině případů to vyžaduje přetvarování desky, opětovné pájení součástek a přeskupení vodivých stop.

2. Selhání součásti

Kromě poškození tištěných dílů jsou nejčastější příčinou selhání desky plošných spojů vadné součástky. Ve skutečnosti, pokud nedošlo k žádnému fyzickému poškození, ale zařízení se nespustí nebo se nezapne, je téměř zaručeno, že souvisí s jednou z komponent připojených k základní desce.

Samotná součástka může být cokoli od kondenzátoru po diodu nebo mikroprocesor. Pokud je problémem součást a je mrtvá nebo nefunguje, může být nutné ji vyměnit úplně. Problémem však není vždy skutečná součást. Někdy v důsledku stárnutí, přehřátí a poklesu napětí se sledovací obvody mohou zhoršit do bodu, kdy již nevedou elektřinu. Jedna nebo více součástí může být také zcela odstraněno z desky a je třeba je přemístit.

Jak diagnostikovat a opravit

Můžete se zeptat, jak opravit adeska s plošnými spojikdyž komponenta selže. Opět platí, že proces opravy a repasování vadných součástí je nejlepší nechat na profesionálech. K testování vodivosti desek plošných spojů jsou k dispozici napěťové nástroje a různá zařízení. Lze je také použít k identifikaci, zda komponentem teče proud nebo zda komponenta na desce zcela selhala. Mnohokrát můžete vidět součásti, které selhaly, pouhým otevřením jednotky. Jejich pouzdra se mohou jevit jako spálená, prasklá nebo rozbitá, nebo mohla být součástka zcela vyjmuta z desky a uvolnit se.

Chcete-li opravit vadnou součást, možná budete muset použít teplo (obvykle horkovzdušnou pistolí) pro pájení a provést přísné testování.

3. Poškození vyrovnání

Zarovnání na aobvodová deskajsou vodivé cesty vyrobené ze stříbra nebo mědi. Problémy se stopami můžete často vidět pouhým okem, ale ne vždy. Pokud dojde k poškození vyrovnání, ať už pravidelným používáním nebo fyzickým poškozením, může to mít významný dopad na vodivost desky s plošnými spoji, jejích součástí a souvisejícího vybavení.

Některé z častějších příčin poškození stopy zahrnují údery blesku, silné přepětí nebo zkraty, kontaminaci kovovým prachem, přehřátí a běžné opotřebení.

Jak diagnostikovat a opravit

Pokud není zarovnání příliš tenké a špatně viditelné, lze poškození obvykle rozpoznat skenováním cesty. Měď a stříbro jsou od přírody světlé a lesklé, což usnadňuje rozpoznání jejich zlomení nebo poškození. Mějte na paměti, že to není vždy případ, ale určitě je to možnost.

Chcete-li opravit vadnou nebo poškozenou dráhu vyrovnání, stačí desku znovu připájet nebo natlakovat pomocí potřebných materiálů. Tím se znovu propojí odpojené obvody a proud bude volně procházet deskou.

4. Špatný design

Jakkoli bychom rádi pochválili každého existujícího inženýra nebo vývojáře produktu, prostě to není možné. Někdy, ať už z jakéhokoli důvodu, mohou týmy při navrhování desky plošných spojů nebo výrobě nezbytných součástek škrtat. To může vést ke špatně navrženým a zkonstruovaným obvodovým deskám, které mohou způsobit problémy na silnici.

Bohužel špatný designdesky plošných spojůmůže vést k mnoha věcem a o mnoha selháních, které se vyskytnou, zde bylo diskutováno.

Jak diagnostikovat a opravit

Jakmile deska s plošnými spoji selže nebo nefunguje správně, budete to okamžitě vědět, protože i po opravě nebo servisní relaci bude zařízení stále znovu a znovu selhávat. Nejlepším řešením pro špatně navrženou desku je úplná výměna desky návštěvou oficiálního nebo autorizovaného servisního střediska.

Špatně navrženou desku nejsnáze poznáte podle počtu poruch nebo problémů, které se objeví po delším používání. Pokud nedošlo k výraznému fyzickému nebo elektrickému poškození zařízení, pokud jste desku někde opravovali nebo analyzovali a je tam spousta problémů, může být problém s konstrukcí desky. V některých případech to jednoduše znamená, že původní výrobce použil levné nebo nespolehlivé komponenty, ale samotná základní deska je v pořádku.

5. Výpadek napájení

Ve většině případů je porucha napájecího zdroje velmi podobná poruše součásti a může se dokonce jednat o stejnou poruchu. Konečný problém pramení z velkého výpadku napájení na celé desce nebo její části. Jedna ze součástí mohla být vystavena vyššímu než normálnímu napětí, což způsobilo její přehřátí a explozi. Možná selhání stopy způsobilo někde zkrat? V obou případech lze k testování každé jednotlivé součásti a celkové vodivosti desky použít měřič výkonu.

Jak diagnostikovat a opravit

Všechny profesionální opravárenské týmy mají měřič výkonu nebo voltmetr, který lze použít k identifikaci elektrických problémů s deskou a jejími součástmi. Ve skutečnosti je to jediný způsob, jak diagnostikovat problémy mimo viditelné poškození součástí. Pokud jde o opravy, je nejlepší nechat tento proces na profesionálech, ale obvykle zahrnuje přemístění nebo výměnu součástí.