造成印刷电路板出现损坏的原因分析

许多人没有意识到他们拥有的电子设备，设备和物品是建立在几个内部组件上的，这些组件协同工作以提供他们使用的必要功能和特性。 例如，一部手机不仅是您在外壳上看到的外壳，按钮和显示屏。设备内部有几个零件，用于容纳和连接必要的组件。 这些核心部件之一简称为印刷电路板或PCB。印刷电路板是大多数电子产品的基础。仅到2018年底，全球PCB产品的销售额就有望达到820亿美元。带你了解一下5种最常见维修电路板的方法。

没有它们，许多设备将完全无法正常运行。如果发生重大故障或故障，可能会导致一些非常严重的问题。电路板也不是无懈可击的。随着时间的流逝，它们会经历很多磨损，从而可能降低其性能和功能。天气，湿度，年龄，甚至海拔等因素都会影响电路板的状况。

幸运的是，可以修理或重新制造电路板，使它们再次像新的一样。这是两件事之一。有问题的板都可以退回到其原始设备，使其再次运行。或者也可以将其用于完全不同的设备中，以作为回收利用的形式。

当然，在对任何板进行维修或翻新之前，工程师都需要首先识别并理解其失败的原因。如果您不知道出了什么问题，就不可能很好地解决问题。

知道并识别与PCB相关的一些最常见的问题非常有益，这样，当设备确实发生故障时，至少可以知道出了什么问题。我们将研究一些最常见的印刷电路板问题，并探索解决这些问题的方法。

从好的方面来说，首先让我们研究一下印刷电路板的实际功能。

什么是印刷电路板？

印刷电路板或PCB是几乎所有电子设备的核心组件。除了最简单的电子产品外，所有其他产品都使用某种类型的板来连接和机械同步产品的所有元素。例如，咖啡壶内部可能有一块小的PCB，用于连接电子控制系统，加热器元件和显示器。

在早期（设计软件还没问世之前），印刷电路板是 通过Mylar薄板通过手动动手开发进行规划的，通常比电路板本身大四倍。设计人员会在拟议的设计中放置焊盘，走线和组件，该设计类似于情节提要板，用于测试和解释电路。今天，这一切都通过设计和制造软件来完成。

机械上需要PCB来支撑和连接设备内的所有组件，并通过导电轨道进行同步-这使电流可以自由地流过电路板，并在各个组件之间流动。

将PCB组件焊接到板上，然后通过电气和机械方式将它们固定在整个电路上。这些“组件”包括电池，电阻器，LED，晶体管，电容器等。

板通常以层的形式生产，其中包括各种级别的导电和非导电片。它们可以是单面带有一个铜层的一侧，也可以是双面带两个铜层的一侧，位于基板层的两侧，也可以是带有不同铜层和基板的多层。值得一提的是，多层板具有多种好处，例如增加了组件的密度，但是要分析，维修和修改它们要困难得多。

重要的是要了解，电路板维修的零件和做法通常首先由用于构建硬件的相同材料和组件组成。替代品或替代品很少，特别是在谈到可靠和导电的材料时。这突出表明需要找到一支拥有适当资产和人脉关系的专业维修团队。

哪些设备使用它们？

从智能手机和计算机到电视和吸尘器，几乎所有可能使用的电子设备都使用PCB。如果设备需要通过电气连接才能进行操作，那么可以肯定的是，设备内部装有某种电路板，有时尺寸非常小且非常薄。

随着技术的发展，电路板的设计和开发也不断发展，从而可以使用更小，更复杂的组件以及更薄，更小体积的电路板。这使得电路板维修过程特别棘手，因为存在许多不同类型和尺寸的设计。您不能只去任何人修理，修改或重新制造印刷电路板。至关重要的是，您要去参加一个拥有丰富经验和必要工具的授权方，以实现这一目标。

为什么印刷电路板会损坏？

随时间推移和使用时间的延长，印刷电路板可能会遇到各种问题。从影响电路板和电路导电性的走线损坏到电容器或二极管快要消失的组件故障，电路板上有很多争论点。

它有助于识别和理解一些最常见的故障，从而可以以相关方式处理问题。这也可以帮助没有电路板经验的人员保持良好的身材。

1.物理损坏

当涉及电路板的损坏时，这是更明显的选择。实际上，PCB故障的最常见原因均来自对设备或其内部的物理损坏。这可能是与物理压力或震动有关的任何事情。有问题的设备可能从很远的地方掉落了。也许它被另一物体击打或强行撞击？也有可能出于任何原因拆解该设备，并且直接对电路板造成了损坏。

如何诊断和维修

只要不是完全失败的情况（板子掉在地上并完全破碎或破裂），就可以通过再制造过程来弥补物理损坏。通常，这涉及融化板的损坏部分或通过拆卸和重新组装进行修复。由于大多数物理损坏的性质，没有印刷电路板维修经验的人员极不可能将其作为DIY项目来完成。只能由受过训练且经验丰富的专业人员来修理人身伤害。在大多数情况下，它要求对电路板进行改型，对组件进行重新焊接以及对导电迹线进行重新聚集。

2.组件故障

除了印刷件损坏以外，故障组件也是导致印刷电路板故障的最常见原因。实际上，如果没有物理损坏，但设备无法运行或无法上电，则几乎可以保证它与连接到主板的组件之一有关。

组件本身可以是任何东西，从电容器到二极管或微处理器。如果该组件是问题，并且已死亡或无法工作，则可能需要完全更换它。但是，问题并不总是实际的组件。有时由于老化，过热和电压骤降，跟踪电路可能会恶化到不再导电的地步。组件中的一个或多个组件也可能已完全从板上移开，需要重新放置。

如何诊断和维修

您可能会问，当组件发生故障时如何固定印刷电路板？同样，故障部件的维修和再制造过程最好留给专业人员。有电压工具和各种设备可用于测试电路板的电导率。它们也可以用来识别是否有电流流向某个组件，或者电路板上的某个组件是否完全失效。很多时候，只要打开设备，您就可以看到发生故障的组件。它们的外壳可能看起来已烧毁，破裂或破裂，或者组件已完全从板上卸下并松动。

要维修有故障的组件，您可能需要加热（通常使用热风枪）进行焊接并进行严格的测试。

3.走线损坏

电路板上的走线是由银或铜组成的导电路径。通常，您可以用肉眼看到痕迹的问题，但并非总是如此。如果走线遭受损坏，无论是通过常规使用还是物理损坏，都会对印刷电路板的导电性，组件和相关设备造成重大影响。

痕迹损坏的一些更常见的原因包括雷击，严重的电涌或短路，金属粉尘污染，过热和正常磨损。

如何诊断和维修

如果走线不是很细且很难看到，通常可以通过扫描路径来识别损坏。铜和银本质上是明亮而有光泽的，这使得在断裂或损坏时更容易识别。请记住，并非总是如此，但这是肯定的选择。

要修复故障或损坏走线路径，您只需要使用必要的材料重新焊接或重新压装电路板。这样可以重新连接断开的电路，并允许电流在整个电路板上自由流动。

4.设计不佳

尽管我们想赞美现有的每个工程师或产品开发人员，但这是不可行的。有时，无论出于何种原因，团队在设计电路板或制造必要的组件时可能会偷工减料。这可能会导致电路板的设计和构造不佳，从而在以后产生问题。

不幸的是，印刷电路板的不良设计可能会导致很多事情，这里已经讨论了许多发生的故障。

如何诊断和维修

一旦电路板出现故障或不正常，您将立即知道，因为即使在维修或服务会话之后，设备仍将一次又一次地失败。劣质电路板的最佳解决方案是通过拜访官方或授权维修中心来彻底更换电路板。

识别设计不良的板卡的最简单方法是长时间使用后出现的故障或问题的数量。除非对设备造成重大的物理或电气损坏，如果您将电路板修理或分析到某个地方，并且存在很多问题，则电路板的构造可能存在问题。在某些情况下，这仅表示原始制造商使用了便宜或不可靠的组件，但主板本身还不错。

5.电源故障

在大多数情况下，电源故障与组件故障非常相似，甚至可能是同一故障。最终的问题源于整个或部分电路板发生重大电源故障。其中一个组件可能暴露于比正常情况更高的电压下，从而导致其过热和爆炸。也许是跟踪失败导致某个地方短路？无论哪种情况，都可以使用功率计来测试每个单独的组件和电路板的总体电导率。

如何诊断和维修

所有专业的维修团队都有一个功率计或电压计，可用于识别电路板及其组件的电气问题。实际上，这是诊断组件可见损坏之外的问题的唯一方法。至于维修，该过程最好留给专业人员，但通常需要重新安置或更换组件。

PCB维修和再制造包括什么？

印刷电路板有几种维修或保养的方法，所需要的技术水平各不相同。但是，在大多数情况下，与电子或设备内部相关的任何事情都需要具备工程和机械知识以及基本电路知识。对于市场上一些较大的设备，如果您不知道自己在做什么，则可能会严重受伤甚至致命伤自己。

通过走线和导电路径，您可能需要涂覆，去除或更换必要的材料：铜或银。通常，这依赖于诸如烙铁或热风枪之类的工具。

对于电路板的物理或可见损坏，必须对基板进行维修。这可能包括熔化相似的材料以对板进行整形或修改，或者有时甚至需要完全拆卸。

对于导体和组件的维修，可能需要焊接，拆焊，BGA返修和精确度方面的知识和技能。如果您曾经使用过烙铁或握过烙铁，那么要保持稳定的手并均匀地摊开材料并不是那么容易。您需要具有烙铁和拆焊铁的丰富经验，只是要确保组件和零件正确地安装在板上。

当然，专业人士必须遵循各种IPC和ICO标准，以确保使用适当的协议来构造和维修电子产品和组件。如果您对这些标准不了解或不了解，则稍后可能会发现自己陷入困境。

确保与您合作的任何电子产品制造服务或EMS都知道并遵循必要的程序。

EMS，如果您不知道，通常是电路板维修公司，负责设计，制造，测试，分配和维修电子组件和内部组件。他们通常为OEM或原始设备制造商维修组件和设备。OEM是最初设计并拥有相关产品的公司。

整个过程简称为电子合同制造或ECM。

什么影响组装后的PCB的使用寿命？

设计选择

组件

为您的设计选择的组件的质量极大地影响了组装板的货架寿命。因此，您必须考虑组件生命周期 （产品和运营）选择组件时。

制作和预组装

表面光洁度

表面处理是 PCB电镀选项 在裸板制造结束时执行此操作，以保护您的电路板，直到存储为止。

组装流程

焊接

根据使用的焊料和特定的焊接方法，电路板的保质期可以长达10年。

保形涂料

保护主板的最好方法之一就是 行业标准的保形涂料由您的CM应用。否则，可能会在存储期间使您的电路板受到污染。

处理方式

电路板的处理会引入污染。例如，清洁时残留的汗水，污垢或化学物质会留在板上。

运输条件

如果您的电路板未随温度控制的车辆一起运输，则电路板上可能会形成水分，并渗入其内部层。可能看不到内部水分，最终导致您运送有缺陷的电路板。

储存环境

电路板的存储方式对组装后的PCB的货架寿命有最直接的影响。如果您的电路板在此期间被污染，例如由于潮湿而被污染，则可能会在预期的保质期的标称的两到十年内形成氧化，需要烘烤甚至完全丢弃。

在存储过程中，有很多因素可能会威胁到您的主板。如果保质期良好，保质期下降可能是一个重大问题PCB存储准则不被采用。在节拍自动化，我们的质量控制能力包括广泛的 表面处理在制造和组装之间保护您的电路板。我们还将在组装后分别清洁每个电路板并涂上保形涂料，以确保您的电路板得到最大程度的保护。

PCB维修需要哪些材料？

不出所料，大多数维修都需要使用与板子正式设计中相同的材料或改进的材料。它可能需要重新安置铜或银以修复痕量通道。PCB基板通常由玻璃纤维或环氧树脂和铜箔粘合到导电层组成。它们也可能由增强的酚醛树脂组成，这种酚醛树脂比玻璃纤维更薄，更像纸一样。

许多制造商或维修中心也使用金，尤其是在重新电镀或改善电路板的焊接部分时。

最好的服务和维修团队可以将损坏的板重新组装或固定到足够接近其原始状态的位置，以使先前版本和升级后的版本几乎没有区别。当然，这需要大量的技巧和经验，而这些经验和专业经验是您无法找到的。

研究和雇用专业维修服务的重要部分是确保他们拥有适当的PCB维修材料和工具来完成工作。一些服务维修团队无法在财产或现场拥有所有东西，这会浪费大量时间来修理或重新组装零件。他们必须等待接收必要的材料或工具。

众所周知，许多使用的材料都不环保或不利于安全。我们还有很长的路要走，但是有科学家和前沿团队在 研究可生物降解的PCB，这些PCB在被丢弃后会自然分解。
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