بردهای الکترونیکی هر یک ساختار خاص و منحصر به فردی دارند. با وجود این، از اجزای یکسانی ساخته شده اند. به همین دلیل، عیوب احتمالی آنها باهم متفاوت خواهند بود. اما با توجه به شباهت اجزا، می‌توان تنها با شناخت و آشنایی قسمتی از آنها، به عیب یابی و تعمیر آنها پرداخت. عیب یابی برد الکترونیکی، یک فرآیند ظریف است. بنابراین نمی‌توان بدون برخورداری از دانش و مهارت آن را انجام داد. نه تنها به این دلیل اینکه بردها در مقیاس کوچک هستند؛ بلکه به این دلیل که هر یک از اجزای جداگانه که آنها را تشکیل می‌دهند نیز حساس می‌باشند. تعمیرکارن باید با نگاهی دقیق به تعمیر و نگهداری بردهای الکترونیکی، رسیدگی کنند.
خوشبختانه آموزشگاه دکتربرد در دوره آموزش طراحی و ساخت بردهای الکترونیکی و دوره آموزش تعمیرات برد الکترونیکی و مهندسی معکوس به آموزش جامع و کامل عیب یابی برد الکترونیکی، انواع آنها و روش های مختلف تعمیر برد الکترونیکی خواهیم پرداخت. اساتید در این دوره از تعمیرکاران مجرب و کارکشته تعمیرات انواع برد هستند. لازم به ذکر است؛ این دوره ارائه دهنده مدرک معتبر بین المللی است. همچنین پشتیبانی از هنرجویان به صورت درازمدت حتی پس از اتمام دوره نیز انجام میشود. به این صورت که هنرجو میتواند در هر زمان، به پشتیبانان مراجعه نماید و سوالات خود را بپرسد. جهت کسب اطلاعات بیشتر میتوانید با مشاورین دکتربرد در تماس باشید.
عیب یابی بردهای الکترونیکی
خرابی هر برد الکترونیکی یکسان نیست. مشکلات مختلف به طرق مختلف بر بردها تأثیر می‌گذارد. این مشکلات شامل؛ اتصال کوتاه تا عملکرد نقطه ای، خرابی کامل و موارد دیگر میشود. در زیر برخی از رایج ترین دلایل خرابی برد الکترونیکی آورده شده است:
- اجزای سوخته یا نیم سوخته
- آوار یا آسیب از طریق محیط
- مسائل مربوط به انرژی یا آمپر
- مشکلات لحیم کاری
- نشت مواد شیمیایی
ابزار عیب یابی
پیش از شروع به عیب یابی به یاد داشته باشید؛ برخورداری از ابزار مناسب و حفظ ایمنی اولویت اول تعمیر هر وسیله ایست. بنابراین موارد زیر را تهیه و استفاده کنید. به هیچ عنوان، با دست غیر مسلح و بدون موارد ایمنی کار را آغاز نکنید.
- گیره های C کوچک
- قاب مدار
- شار
- ایزوپروپیل الکل
- نوار Kapton
- چاقو
- میکروسکوپ
- میله های نارنجی
- دستگاه لحیم
- آهن لحیم کاری
- دستمال مرطوب
- علاوه بر اینها، برای برش به یک سطح ایمن برای ESD نیاز دارید.
نکات مهم عیب یابی برد الکترونیکی
پیروی کردن از این چهار مرحله بازرسی، باعث ایجاد اطمینان خواهد شد. بنابراین تعمیرکاران در هنگام عیب یابی به هر برد توجه کاملی خواهند داشت. ماهیت روشمند این رویکرد همچنین به تکنسین های تعمیر برد الکترونیکی اجازه می‌دهد؛ تا تمام علل رایج خرابی را ارزیابی کنند. به همین سبب از مشکلات چشم پوشی نمی‌شود.
بازرسی بصری
از طریق بازرسی بصری میتوانید چیزهای زیادی ببینید. اجزای سوخته یا فرسایش یافته ساده ترین تشخیص هستند؛ که نشان دهنده مسائل مربوط به گرمای بیش از حد یا نشت مایعات شیمیایی به عنوان دلایل خرابی هستند. شما همچنین میتوانید اجزای گم شده را شناسایی کنید. این موضوع نیز نشان دهنده معیوب یا معیوب بودن برد است.
بازرسی‌های فیزیکی
این روش، بینش‌های بیشتری را به همراه خواهد داشت. در بازرسی فیزیکی، نقاط داغ به راحتی قابل احساس هستند. میتوانند به اجزای سوخته احتمالی را که از نظر بصری قابل شناسایی نیستند؛ سیگنال دهند. کاوش با اسیلوسکوپ همچنین میتواند به تشخیص مشکلات امپدانس ناشی از مشکلات برق مربوط به سن کمک کند.
تست کامپوننت
با عمیق‌تر شدن در بسیاری از اجزای برد الکترونیکی، میتوانید یکپارچگی باتری‌ها، خازن‌ها، مقاومت‌ها، سلف‌ها، دیودها، سوئیچ‌ها و ترانزیستورها را آزمایش کنید. از یک مولتی متر برای مقایسه مقادیر با استانداردهای کارخانه استفاده کنید. با این کار اختلافات را تشخیص می‌دهید. اغلب، این اجزای منفرد هستند که از کار میفتند. در نهایت منجر به خرابی بیشتر برد الکترونیکی می‌شوند.
تست مدار مجتمع
مرحله آخر عیب یابی برد الکترونیکی، شامل آزمایش مدارهای مجتمع (IC) است. یک اسیلوسکوپ نیز در اینجا مفید است. متأسفانه، بسته به تعداد ICهای موجود در ندار برد یا ماهیت خود مدار، ممکن است آزمایش IC ها دشوار باشد. بهترین رویکرد این است که یک مدار خوبرا شناسایی کنید. سپس تمام آی سی ها را در برابر آن آزمایش نمایید. با این روش قادر به تشخیص مدارهای مشکل ساز خواهید بود.
مراحل عیب یابی برد الکترونیکی
برد الکترونیکی را تمیز کنید
از الکل ایزوپروپیل برای تمیز کردن قسمت آسیب دیده برد، استفاده کنید. هنگامی که محل تمیز شد، الکل را با هوای فشرده خشک کنید.
هادی آسیب دیده را بردارید
از یک چاقوی استفاده کنید؛ تا به آرامی پد آسیب دیده و از قبل موجود را جدا نمایید.
لمینت دور پد را پاک کنید
اگر روی ناحیه مورد نظر لمینت سوخته ای دیدید؛ قبل از اقدام به عیب یابی برد الکترونیکی، حتما آن را بردارید.
ماسک قدیمی لحیم کاری را بردارید
یک پیک دندانی بردارید. سپس از آن برای از بین بردن ماسک لحیم کاری روی هادی استفاده کنید.
تمیز کردن با الکل
با ایزوپروپیل الکل محل را پاک کرده و با هوای فشرده خشک کنید. متناوباً میتوانید از پارچه تا زمانی که پرز نگیرد؛ استفاده کنید.
هادی را حاضر کنید
با در دست داشتن آلیاژ لحیم کاری مناسب، ناحیه هادی را در محلی که هادی جایگزین نصب میشود؛ آماده کنید.
چارچوب مدار مناسب را بررسی کرده و انتخاب کنید
از میان گزینه های موجود در قاب مدار، هادی جدید خود را انتخاب کنید. انتخاب خود را با یک چاقوی کوچک از قاب مدار خارج کنید.
هادی جدید را حاضر کنید
با یک لحیم کاری آلیاژی مناسب، نقطه روی هادی جدید را که با اثر قدیمی در تماس است؛ بپوشانید. سپس اپوکسی خود را حاضر کنید. با توجه به اینکه اپوکسی فقط برای 45 دقیقه خوب است؛ هر بار فقط بخش های کوچکی تهیه کنید. مخلوط اپوکسی را روی برد مدار چاپی بمالید. برای تسریع فرآیند اتصال، در هوای آزاد قرار دهید. همچنین میتوانید قطعات به هم متصل را در فر خشک کنید.
ردی جدید را به هادی قدیمی لحیم کنید
با استفاده از نوار Kapton، هادی جدید را در جای خود قرار دهید.
هادی را نگه دارید و خشک کنید
هادی جدید را برای مدت زمانی که خشک میشود؛ در محل خود ببندید. پس از اتمام کار، گیره را بردارید. در این مرحله از فرآیند، عاقلانه است که یک بازرسی کوتاه از تداوم الکتریکی انجام شود. همچنین ممکن است به قرار دادن ماسک لحیم در اطراف هادی کمک کند. در نهایت اجازه دهید برای استحکام بیشتر خشک شود.
شکاف های آبکاری
الکتریسیته از یک سر برد الکترونیکی، به سر دیگر از طریق سوراخ های پوشیده شده با مس، عبور میکند. به آنها، سوراخ های دارای روکش نیز می‌گویند. این سوراخ‌ها با مته‌های فابریکاتور تشکیل می‌شوند. سازندگان از آن برای سوراخ کردن دقیق سطح بردهای مدار استفاده می‌کنند. سپس یک فرآیند آبکاری الکتریکی برای پوشاندن هر سوراخ با مس انجام خواهد شد. حتی اگر فرآیند به طور کلی قابل اعتماد است؛ میتواند نقص های خود را داشته باشد. اگر مشکلاتی در حین انجام رسوب رخ دهد؛ میتواند منجر به ایجاد شکاف در طول آبکاری شود. این موضوع میتواند برد الکترونیکی را بی ارزش کند. زیرا در صورت وجود شکاف در مس، برق از بین نمی‌رود.
آبکاری شکاف حباب های هوا
شکاف ها، معمولاً با وجود حباب های هوا یا آلاینده ها در طول فرآیند رسوب ایجاد می‌شوند. اگر برد الکترونیکی به تازگی سوراخ شده، باید قبل از آبکاری به درستی تمیز شود؛ می‌توان از شکاف های آبکاری جلوگیری کرد. علاوه بر این، برای سازندگان مهم است که هنگام ایجاد سوراخ، به حرکت مته توجه کنند. به طور خاص، تعداد مشخصی ضربه مته وجود دارد؛ که باید با سرعت خاصی انجام شود. هر چیزی خارج از این مشخصات میتواند به برد مدار آسیب برساند.
مس خام دارای برش
رسانایی زیاد مس، آن را به فلزی ایده آل برای بردهای الکترونیکی تبدیل میکند. با این حال، مس دارای نقاط ضعفی است. یعنی نرمی و حساسیت آن به زنگ زدگی نیز از جمله معایب آن است. برای محافظت از مس در برابر اثرات خارجی که میتواند منجر به خوردگی روی سطح مس شود؛ فلز را باید با یک ماده محافظ پوشش دهید. با وجود هدف محافظتی پوشش مس، اگر مس در لبه در معرض دید قرار گیرد؛ در زمان پیرایش یک برد الکترونیکی بریده میشود. سپس بدون آن پوشش در معرض دید قرار می‌گیرد. اگر دو برد با مس خام به طور همزمان با یک ماده رسانا تماس پیدا کنند؛ در این حالت ممکن است در هنگام تماس، شوک الکتریکی ایجاد کنند.
قیچی ها
اگر نوارهای طولانی مس حکاکی شوند؛ قبل از گذشت زمان کافی برای حل شدن، یک برش از بین می‌رود. ممکن است این برش در یک حمام شیمیایی بیفتد و روی تخته دیگری منتقل شود. برد الکترونیکی یا خیلی پهن یا خیلی باریک بریده خواهد شد. می تواند عملکرد برد الکترونیکی، را به طور جدی خراب کند. برش ها میتوانند آبکاری را در معرض دید قرار دهند. در غیر این صورت با ماسک لحیم محافظت می‌شوند. همچنین برش‌ها میتوانند دو بخش مختلف مس را نیز به هم متصل کنند. هر دو سناریو ممکن است عمر برد الکترونیکی را کاهش دهند.
ماسک لحیم کاری
لایه بالایی مس روی برد الکترونیکی، ماسک لحیم کاری است. هدف از ماسک لحیم کاری محافظت از مس در برابر فلزات خارجی یا عناصر رسانا است. ماسک لحیم کاری، از مس در برابر مواد اسیدی، محافظت میکند. علاوه بر این، ماسک لحیم کاری از هندلرها در برابر احتمال شوک الکتریکی محافظت خواهد کرد. قسمتی از فلز وجود دارد که روی تخته مدار در معرض دید قرار می‌گیرد. این قسمت به عنوان پد یا هادی شناخته میشود. پد جایی است که قطعات خارجی در هنگام مونتاژ برد الکترونیکی به آن لحیم می‌شوند. با این حال، ماسک لحیم گاهی اوقات یا ناقص است؛ یا به طور کامل بین دو پد رو به رو نیست. این کار علاوه بر اینکه مس را در معرض دید قرار می‌دهد؛ میتواند تماس ناخواسته ای بین پین ها ایجاد کند.
لحیم کاری برد الکترونیکی
ماسک لحیم ناقص یا مفقود معمولاً نتیجه نظارت سازنده است. اگر ابعاد کاربرد ماسک لحیم کاری در حین تولید اشتباه محاسبه شوند؛ سوراخ‌های پد نادرست خواهند بود. بنابراین بردهای الکترونیکی غیرقابل استفاده می‌شوند.
تله های اسیدی
هنگامی که اسید در زوایای باریک در مدار در مرحله تولید برد الکترونیکی، می‌گیرد؛ این مشکل به عنوان “تله اسید” شناخته میشود. به دلیل زوایای حاد چنین تله‌هایی، اسید بیش از حد لازم، نگه داشته میشود. در نتیجه، اسید میتواند مدار را معیوب کند. سپس منجر به مشکلات بعدی شود. معمولا به تله‌های اسیدی در طول تولید، بی توجهی میشود.
فرابند انتقال گرما
ترمال ها در اطراف پدها قرار می گیرند؛ تا گرما را پخش کنند. همانطور که یک برد تحت فرآیند لحیم کاری قرار می‌گیرد؛ مواد حرارتی نقش مهمی ایفا می‌کنند. با این حال، اگر حرارتی به طور متناقض اعمال شود؛ برد الکترونیکی، در نهایت ممکن است مشکلات اتصال داشته باشد. حرارت ناکافی فرآیند انتقال حرارت را متوقف می کند. این به نوبه خود میتواند لحیم کاری صحیح تخته را دشوار کند. هنگامی که برد الکتترونیکی را، تحت این شرایط می‌سازند؛ پس از استفاده بیش از حد گرم خواهد شد. با این حال، تعمیرکاران ماهر میتوانند؛ این مشکل احتمالی را تشخیص دهند و اصلاح نمایند.
