Le dépannage et les réparations sur les PCB peuvent prolonger la durée de vie des circuits.Si un circuit imprimé défectueux est rencontré pendant le processus d'assemblage du circuit imprimé, le circuit imprimé peut être réparé en fonction de la nature du dysfonctionnement.Vous trouverez ci-dessous quelques méthodes de dépannage et de réparation des PCB.
1. Comment effectuer un contrôle qualité sur PCB pendant le processus de fabrication ?
En règle générale, les usines de PCB disposent d'équipements spécialisés et de processus essentiels qui permettent le contrôle de la qualité des PCB tout au long du processus de fabrication.
1.1.Inspection ZI
L'inspection AOI analyse automatiquement les composants manquants, les composants mal placés et d'autres défauts sur le PCB.L'équipement AOI utilise des caméras pour capturer plusieurs images du PCB et les compare avec des cartes de référence.Lorsqu'une non-concordance est détectée, cela peut indiquer des erreurs possibles.
1.2.Test de sonde volante
Le test de sonde volante est utilisé pour identifier les courts-circuits et les circuits ouverts, les composants incorrects (diodes et transistors) et les défauts de protection des diodes.Diverses méthodes de réparation de PCB peuvent être utilisées pour corriger les courts-circuits et les défauts des composants.
1.3.Test FCT
FCT (Functional Test) se concentre principalement sur les tests fonctionnels des PCB.Les paramètres de test sont généralement fournis par des ingénieurs et peuvent inclure de simples tests de commutation.Dans certains cas, des logiciels spécialisés et des protocoles précis peuvent être nécessaires.Les tests fonctionnels examinent directement la fonctionnalité du PCB dans des conditions environnementales réelles.
2. Causes typiques des dommages aux PCB
Comprendre les causes des pannes de PCB peut vous aider à identifier rapidement les défauts de PCB.Voici quelques erreurs courantes :
Défaillances des composants: Le remplacement de composants défectueux peut permettre au circuit de fonctionner correctement.
Surchauffe: Sans une bonne gestion de la chaleur, certains composants peuvent être grillés.
Dommages physiques: Ceci est principalement causé par une manipulation brutale,
entraînant des fissures dans les composants, les joints de soudure, les couches de masque de soudure, les traces et les pastilles.
Contamination: Si le circuit imprimé est exposé à des conditions difficiles, des traces et d'autres composants en cuivre peuvent être corrodés.
3. Comment dépanner les défauts de PCB ?
Les listes suivantes sont 8 méthodes:
3-1.Comprendre le schéma du circuit
Il y a de nombreux composants sur le PCB, interconnectés par des pistes de cuivre.Il comprend l'alimentation, la masse et divers signaux.De plus, il existe de nombreux circuits, tels que des filtres, des condensateurs de découplage et des inductances.Les comprendre est crucial pour la réparation des PCB.
Savoir tracer le chemin du courant et isoler les sections défectueuses repose sur la compréhension du schéma du circuit.Si le schéma n'est pas disponible, il peut être nécessaire de procéder à une ingénierie inverse du schéma en fonction de la disposition du circuit imprimé.
3-2.Inspection visuelle
Comme mentionné précédemment, la surchauffe est l'une des principales causes des défauts des PCB.Tous les composants brûlés, les traces ou les joints de soudure peuvent facilement être identifiés visuellement lorsqu'il n'y a pas d'alimentation électrique.Voici quelques exemples de défauts :
- Composants bombés/chevauchants/manquants
- Traces décolorées
- Joints de soudure à froid
- Soudure excessive
- Composants tombstone
- Coussinets levés/manquants
- Fissures sur le PCB
Tous ces éléments peuvent être observés par inspection visuelle.
3-3.Comparer avec un PCB identique
Si vous avez un autre PCB identique avec l'un fonctionnant correctement et l'autre défectueux, cela devient beaucoup plus facile.Vous pouvez comparer visuellement les composants, les désalignements et les défauts des pistes ou des vias.De plus, vous pouvez utiliser un multimètre pour vérifier les lectures d'entrée et de sortie des deux cartes.Des valeurs similaires doivent être obtenues puisque les deux PCB sont identiques.
3-4.Isoler les composants défectueux
Lorsque l'inspection visuelle ne suffit pas, vous pouvez vous fier à des outils tels qu'un multimètre ou un compteur LCR.Testez chaque composant individuellement en fonction des fiches techniques et des exigences de conception.Les exemples incluent les résistances, les condensateurs, les inductances, les diodes, les transistors et les LED.
Par exemple, vous pouvez utiliser le réglage de diode sur un multimètre pour vérifier les diodes et les transistors.Les jonctions base-collecteur et base-émetteur agissent comme des diodes.Pour les conceptions de circuits imprimés simples, vous pouvez vérifier les circuits ouverts et les courts-circuits dans toutes les connexions.Réglez simplement le multimètre en mode résistance ou continuité et procédez au test de chaque connexion.
Lors des vérifications, si les lectures sont conformes aux spécifications, le composant est considéré comme fonctionnant correctement.Si les lectures sont anormales ou plus élevées que prévu, il peut y avoir des problèmes avec le composant ou les joints de soudure.Comprendre la tension attendue aux points de test peut faciliter l'analyse du circuit.
Une autre méthode d'évaluation des composants est l'analyse nodale.Cette méthode consiste à appliquer une tension aux composants sélectionnés sans alimenter l'ensemble du circuit et à mesurer les réponses en tension (réponse V).Identifiez tous les nœuds et sélectionnez la référence connectée aux composants ou sources d'alimentation importants.Utilisez la loi actuelle de Kirchhoff (KCL) pour calculer les tensions de nœud inconnues (variables) et vérifiez si ces valeurs correspondent à celles attendues.Si des problèmes sont observés sur un nœud particulier, cela indique un défaut sur ce nœud.
3-5.Tester les circuits intégrés
Tester des circuits intégrés peut être une tâche importante en raison de leur complexité.Voici quelques tests qui peuvent être effectués :
- Identifiez tous les marquages et testez le CI à l'aide d'un analyseur logique ou d'un oscilloscope.
- Vérifiez si le CI est correctement orienté.
- Assurez-vous que tous les joints de soudure connectés au CI sont en bon état de fonctionnement.
- Évaluez l'état de tous les dissipateurs thermiques ou tampons thermiques connectés au circuit intégré pour assurer une bonne dissipation de la chaleur.
3-6.Test de l'alimentation
Pour résoudre les problèmes d'alimentation, il est nécessaire de mesurer les tensions de rail.Les lectures sur un voltmètre peuvent refléter les valeurs d'entrée et de sortie des composants.Les changements de tension peuvent indiquer des problèmes de circuit potentiels.Par exemple, une lecture de 0V sur un rail peut indiquer un court-circuit dans l'alimentation, entraînant une surchauffe des composants.En effectuant des tests d'intégrité de l'alimentation et en comparant les valeurs attendues aux mesures réelles, les alimentations problématiques peuvent être isolées.
3-7.Identification des points chauds du circuit
Lorsque les défauts visuels ne peuvent pas être trouvés, une inspection physique par injection de puissance peut être utilisée pour évaluer le circuit.Des connexions incorrectes peuvent générer de la chaleur, qui peut être ressentie en plaçant une main sur le circuit imprimé.Une autre option consiste à utiliser une caméra thermique, souvent préférée pour les circuits basse tension.Les précautions de sécurité nécessaires doivent être prises pour éviter les accidents électriques.
Une méthode consiste à s'assurer que vous n'utilisez qu'une seule main pour les tests.Si un point chaud est détecté, il doit être refroidi, puis tous les points de connexion doivent être vérifiés pour déterminer où se situe le problème.
3-8.Dépannage avec les techniques de détection de signal
Pour utiliser cette technique, il est crucial de comprendre les valeurs et les formes d'onde attendues aux points de test.Les tests de tension peuvent être effectués à différents points à l'aide d'un multimètre, d'un oscilloscope ou de tout dispositif de capture de forme d'onde.L'analyse des résultats peut aider à isoler les erreurs.
4. Outils nécessaires pour la réparation de PCB
Avant d'effectuer toute réparation, il est essentiel de rassembler les outils nécessaires au travail, comme le dit le proverbe : « Un couteau émoussé ne coupe pas du bois.
● Une table de travail équipée d'une mise à la terre ESD, de prises de courant et d'un éclairage est essentielle.
● Pour limiter les chocs thermiques, des radiateurs ou des préchauffeurs infrarouges peuvent être nécessaires pour préchauffer le circuit imprimé.
● Un système de perçage de précision est nécessaire pour le rainurage et l'ouverture des trous pendant le processus de réparation.Ce système permet de contrôler le diamètre et la profondeur des fentes.
● Un bon fer à souder est nécessaire pour souder afin d'assurer des joints de soudure appropriés.
● En outre, une galvanoplastie peut également être nécessaire.
● Si la couche du masque de soudure est endommagée, elle devra être réparée.Dans de tels cas, une couche de résine époxy est préférable.
5. Précautions de sécurité lors de la réparation du circuit imprimé
Il est important de prendre des mesures préventives pour éviter les accidents de sécurité pendant le processus de réparation.
● Équipement de protection : En cas de températures élevées ou de puissance élevée, le port d'un équipement de protection est indispensable.Des lunettes de sécurité et des gants doivent être portés pendant les processus de soudage et de perçage, pour se protéger contre les risques chimiques potentiels.
Porter des gants lors de la réparation des PCB.
● Décharge électrostatique (ESD) : pour éviter les décharges électriques causées par les décharges électrostatiques, assurez-vous de débrancher la source d'alimentation et de décharger toute électricité résiduelle.Vous pouvez également porter des bracelets de mise à la terre ou utiliser des tapis antistatiques pour minimiser davantage le risque d'ESD.
6. Comment réparer un PCB ?
Les défauts courants dans un circuit imprimé impliquent souvent des défauts dans les traces, les composants et les pastilles de soudure.
6-1.Réparer les traces endommagées
Pour réparer des traces cassées ou endommagées sur un circuit imprimé, utilisez un objet pointu pour exposer la surface de la trace d'origine et retirez le masque de soudure.Nettoyez la surface en cuivre avec un solvant pour enlever tous les débris, aidant à obtenir une meilleure continuité électrique.
Alternativement, vous pouvez souder des fils de connexion pour réparer les traces.Assurez-vous que le diamètre du fil correspond à la largeur du tracé pour une bonne conductivité.
6-2.Remplacement des composants défectueux
Remplacement des composants endommagés
Pour éliminer les composants défectueux ou la soudure excessive des joints de soudure, il est nécessaire de faire fondre la soudure, mais des précautions doivent être prises pour éviter de générer des contraintes thermiques sur la surface environnante.Suivez les étapes ci-dessous pour remplacer les composants du circuit :
● Chauffez rapidement les joints de soudure à l'aide d'un fer à souder ou d'un outil à dessouder.
● Une fois la soudure fondue, utilisez une pompe à dessouder pour éliminer le liquide.
● Après avoir retiré toutes les connexions, le composant sera détaché.
● Ensuite, assemblez le nouveau composant et soudez-le en place.
● Coupez la longueur excessive des fils des composants à l'aide d'une pince coupante.
● Assurez-vous que les bornes sont connectées selon la polarité requise.
6-3.Réparer les pastilles de soudure endommagées
Avec le temps, les pastilles de soudure sur un PCB peuvent se soulever, se corroder ou se casser.Voici les méthodes de réparation des pastilles de soudure endommagées :
Coussinets de soudure levés: Nettoyez la zone avec un solvant à l'aide d'un coton-tige.Pour recoller le tampon en place, appliquez de la résine époxy conductrice sur le tampon de soudure et appuyez dessus, permettant à la résine époxy de durcir avant de poursuivre le processus de soudure.
Plots de soudure endommagés ou contaminés: Retirez ou coupez la pastille de soudure endommagée, exposant la trace connectée en grattant le masque de soudure autour de la pastille.Nettoyez la zone avec un solvant à l'aide d'un coton-tige.Sur le nouveau plot de soudure (connecté à la piste), appliquez une couche de résine époxy conductrice et fixez-la en place.Ensuite, ajoutez de la résine époxy entre la trace et le plot de soudure.Faites-le durcir avant de procéder au processus de soudure.
Shenzhen ANKE PCB Co., LTD
2023-7-20
Heure de publication : 21 juillet 2023
