Introduzione
I circuiti stampati sono un componente essenziale della maggior parte dei prodotti elettronici e contengono diversi componenti saldati. Pertanto, in caso di guasto o guasto, la preoccupazione più importante è trovare la soluzione giusta per la riparazione dei circuiti stampati.
Questa guida contiene alcuni consigli semplici e rapidi per aiutarti a riparare i circuiti stampati. Imparerai molti dettagli su come affrontare in modo efficiente i guasti dei circuiti stampati e, di conseguenza, sarai in grado di ripararli ogni volta che ne riscontri uno.
Sommario:
● Perché è necessario conoscere la riparazione dei circuiti stampati
● Perché riparare i circuiti stampati
● Guasti comuni dei PCB
● Quali materiali sono necessari per la riparazione del circuito stampato
● Come riparare un circuito stampato
● Il problema di riparare da soli un circuito stampato
● Consigli sicuri per la riparazione delle schede PCB
● Domande frequenti sulla riparazione dei circuiti stampati
Perché è importante saper riparare i circuiti stampati?
Riparare i circuiti stampati potrebbe essere un hobby per qualcuno, ma potrebbe anche essere una soluzione per ripararli in caso di guasto. Una volta acquisita la padronanza della riparazione dei circuiti stampati, è possibile gestire i sistemi in modo professionale.
Oggigiorno, la maggior parte dei prodotti elettronici è composta da PCB, e conoscerne il funzionamento e le modalità di riparazione è essenziale. Le competenze degli ingegneri elettrici li rendono competenti nella riparazione di circuiti stampati.
Tuttavia, imparando anche come riparare i circuiti stampati, è possibile diagnosticare e riparare tempestivamente i guasti. Uno dei vantaggi più significativi dell'imparare a riparare i circuiti stampati è che si ripristina rapidamente il funzionamento del prodotto elettronico senza dover sostenere alcuna spesa.
Indipendentemente dal fatto che una persona professionista o una persona comune a cui piace apprendere le tecniche di riparazione dei circuiti stampati acquisirà molta sicurezza quando si tratterà di riparare prodotti elettronici.
Perché i circuiti stampati si guastano?
Riparare i circuiti stampati diventa più semplice, a patto di conoscere la causa del guasto; una volta identificata la causa principale, è possibile trovare una soluzione. Molte sono le cause che portano al guasto dei circuiti stampati e che richiedono riparazioni. Alcune delle cause di questi guasti sono le seguenti:
Componenti danneggiati
Nella maggior parte dei casi, il guasto di un circuito stampato è associato al danno fisico dei componenti che lo compongono. Questi danni fisici possono essere dovuti a pressione o urti. A volte, il dispositivo subisce un impatto dopo una caduta dall'alto, danneggiando così il circuito stampato.
Difetti nell'assemblaggio del PCB
A volte, il PCB non viene assemblato correttamente, il che può causare guasti. Si verifica un problema nell'assemblaggio dei componenti sulla scheda, oppure i componenti stessi presentano difetti. Questi componenti possono comprendere diodi, circuiti integrati, transistor o un microprocessore. In questi casi, quelli danneggiati devono essere sostituiti o riparati.
Tracce danneggiate sul circuito stampato
I circuiti stampati presentano delle tracce, ovvero dei percorsi realizzati in argento e rame. Se queste tracce vengono danneggiate, la scheda potrebbe non funzionare. Le cause più comuni di questo tipo di danni sono il surriscaldamento o la contaminazione da polvere; a volte, anche le sovratensioni possono danneggiare il percorso.
Circuito stampato mal progettato
Il design del PCB potrebbe necessitare di miglioramenti; ogni fase di assemblaggio del circuito stampato coinvolge molte persone e i progetti potrebbero richiedere revisioni in alcuni punti. L'installazione dei componenti potrebbe presentare difetti o i componenti elettronici potrebbero perdere durante la saldatura.
Impatto dei fattori ambientali
Le temperature estreme hanno un impatto negativo sulle schede PCB, mentre ambienti con umidità e calore eccessivi possono danneggiarle. Queste schede possono essere esposte ad acqua, aria e ad alcune sostanze chimiche che ne causano la ruggine. In questo caso, il rischio di cortocircuiti aumenta, rendendo necessaria la riparazione della scheda PCB.
Danni dovuti all'elettricità statica
Il processo di assemblaggio dei PCB è associato a difetti specifici, che causano problemi di elettricità statica. L'elettricità statica danneggia il PCB, che in questi casi richiede riparazioni.
Danni dovuti ad alte temperature
L'assemblaggio di alcuni PCB prevede che i componenti siano posizionati molto vicini tra loro. A causa della vicinanza di questi componenti, l'elevata temperatura generata può portare alla bruciatura dei componenti elettronici, con conseguente guasto del PCB.
Guasti comuni dei PCB
Cortocircuito PCB
I guasti causati dai PCB possono essere molteplici. Il cortocircuito è il problema più comune. Un cortocircuito può compromettere il corretto funzionamento del PCB.
1) La causa più significativa del cortocircuito del PCB è la progettazione non corretta della piazzola di saldatura. A questo punto, la piazzola circolare può essere trasformata in ovale, aumentando la distanza tra i punti, per prevenire il cortocircuito. Già che ci siamo, è una buona idea modificare la forma della piazzola rotonda. Possiamo renderla ovale. Lo scopo è aumentare la distanza tra i punti. In questo modo, si eviterà il cortocircuito.
2) Sappiamo che sul circuito stampato sono presenti molti componenti elettronici. Il design direzionale di questi componenti è importante. Se questi componenti elettronici sono orientati nella direzione sbagliata, è inevitabile che si verifichi un cortocircuito. Facciamo un esempio per capirlo. Le direzioni parallele dei pin del circuito integrato e delle onde di stagno possono causare un cortocircuito sul circuito stampato. In questo caso, controlliamo attentamente l'orientamento dell'elettronica del PCB. Il design più sicuro è quello con i piedini del circuito integrato perpendicolari all'onda di stagno.
3) Ora parliamo della terza causa di cortocircuito nel PCB. Sappiamo tutti che i connettori automatici possono causare cortocircuiti. Si tratta del piede storto. Dobbiamo assicurarci che i pin non superino i 2 mm. Se il pin è troppo lungo, i componenti elettronici si staccheranno. I componenti elettronici che si staccano dal PCB possono causare un cortocircuito. Quindi, quando saldiamo componenti elettronici, ci assicuriamo che la distanza tra il giunto di saldatura e il circuito sia inferiore a 2 mm.
Oltre alle tre cause più comuni menzionate, alcune possono causare un cortocircuito nel PCB. Ad esempio, il foro del substrato è troppo grande; la temperatura del forno di stagno è troppo bassa; la saldabilità della scheda è scarsa; la maschera di saldatura non è valida e la superficie della scheda è sporca, ecc. Gli ingegneri possono confrontare le cause sopra menzionate per eliminare e ispezionare il PCB.
PCB aperto
Quando la traccia è interrotta o la saldatura è presente solo sul pad e non sul terminale del componente, il PCB si apre. In questo caso, non c'è adesione o connessione tra il componente e il PCB. Come i cortocircuiti, anche questi possono verificarsi durante il processo di produzione, la saldatura e altre operazioni. Vibrazioni o stiramenti del circuito stampato, cadute o altri fattori di deformazione meccanica distruggeranno le tracce o i giunti di saldatura del PCB. Analogamente, sostanze chimiche o umidità possono causare l'usura della saldatura o delle parti metalliche, con conseguente rottura dei terminali dei componenti.
I contatti scuri e granulosi appaiono sulla scheda PCB
I problemi di contatto sulle schede PCB sono dovuti principalmente a: la saldatura è contaminata e gli ossidi mescolati allo stagno fuso sono eccessivi; la struttura del giunto di saldatura risultante è troppo fragile. Fare attenzione a non utilizzare saldature con un basso contenuto di stagno. Altrimenti, si creeranno facilmente confusioni di colore scuro.
Un'altra causa di questo problema è la variazione nella composizione della lega di saldatura utilizzata nel processo di produzione dei PCBA. Il più tipico è che la lega di saldatura contiene troppe impurità e che è necessario aggiungere o sostituire stagno puro. Di conseguenza, la vetrata colorata causa alterazioni fisiche nell'accumulo di fibre, come la separazione tra gli strati. Ma questa situazione non è dovuta a giunti di saldatura di scarsa qualità. Il motivo è che il substrato viene riscaldato troppo, quindi è necessario ridurre la temperatura di preriscaldamento e saldatura o aumentare la velocità del substrato.
Le giunzioni di saldatura dei PCB diventano giallo oro
In circostanze normali, la saldatura sulla scheda PCB è di colore grigio-argento. Occasionalmente, compaiono giunti di saldatura dorati. La causa principale di questo problema è l'elevata temperatura. In questo caso, è necessario abbassare la temperatura del forno di stagno.
Anche l'ambiente può avere effetti negativi sulle schede madri
A causa della struttura stessa del PCB, è facile danneggiarlo quando si trova in un ambiente sfavorevole. Temperature estreme o fluttuazioni di temperatura, umidità eccessiva, vibrazioni intense e altre condizioni sono tutti fattori che possono ridurre o addirittura compromettere le prestazioni della scheda. Ad esempio, le variazioni di temperatura ambiente possono causare la deformazione della scheda. Pertanto, questa situazione può danneggiare i giunti di saldatura, piegare la scheda o causare l'apertura delle tracce di rame sulla scheda.
D'altra parte, l'umidità presente nell'aria può causare l'ossidazione della superficie metallica, corrosione e ruggine, come tracce di rame esposte, giunti di saldatura, piazzole e terminali dei componenti. L'accumulo di sporco sulla superficie di componenti e schede elettroniche, polvere o detriti, riduce inoltre il flusso d'aria e il raffreddamento dei componenti, causando surriscaldamento del PCB e degrado delle prestazioni. Vibrazioni, cadute, urti o piegature del PCB lo deformeranno e causeranno crepe. L'elevata corrente o sovratensione causerà la rottura della scheda PCB o il rapido invecchiamento di componenti e percorsi.
Quali materiali sono necessari per la riparazione dei circuiti stampati?
La maggior parte delle riparazioni dei circuiti stampati richiede l'utilizzo degli stessi materiali, o di materiali migliorati, utilizzati nella progettazione ufficiale.
Se stai cercando "riparazione di schede elettroniche vicino a me", contattaci. I nostri servizi di riparazione PCB possono aiutarti a riassemblare o riparare il circuito stampato danneggiato per riportarlo il più vicino possibile al suo stato originale. Non c'è praticamente alcuna differenza tra la versione precedente e quella aggiornata. Naturalmente, questo richiede molte competenze ed esperienza, che non troverai al di fuori dell'ambiente professionale specializzato nella riparazione di circuiti stampati.
Un aspetto essenziale dei servizi professionali di riparazione PCB è garantire la disponibilità dei materiali e degli strumenti di riparazione PCB adatti per completare il lavoro. Alcuni team di riparazione di schede PCB non dispongono di tutto il necessario in loco o presso la sede del cliente e devono attendere di ricevere i materiali o gli strumenti necessari. Questo può aumentare i tempi di riparazione o riassemblaggio dei componenti.
Non è un segreto che molti materiali utilizzati nella riparazione dei circuiti stampati non siano ecocompatibili o non garantiscano la sicurezza. C'è ancora molta strada da fare, ma scienziati e team all'avanguardia stanno studiando i PCB biodegradabili, che si decompongono naturalmente dopo essere stati smaltiti.
Come riparare un circuito stampato
La riparazione di una scheda elettronica avviene più comunemente in seguito a danni termici e fisici e a tensioni eccessive sui componenti. Quindi, come riparare una scheda elettronica passo dopo passo? Ecco la guida:
1. Raccogli gli strumenti necessari per la riparazione del circuito stampato
Per prima cosa, procurati tutti gli strumenti essenziali per riparare un circuito stampato. Questi strumenti essenziali includono:
● Coltello affilato o cacciavite a testa piatta o carta vetrata di qualità
● Nastro adesivo di rame
● Pistola per saldatura
● Pistola ad aria calda
● Forbici o coltello artigianale
● Penna
● Bastoncini di cotone e alcol denaturato
● Pinzetta
● Graffetta per fogli
2. Rimuovere il componente danneggiato
Per riparare i circuiti stampati, è necessario iniziare rimuovendo i componenti danneggiati. Prima di tutto, fissa la scheda PCB al piano di lavoro per evitare che si muova durante la lavorazione. Quindi, puoi usare un coltello o un cacciavite a testa piatta per rimuovere la parte danneggiata dalla scheda. Se il pad del circuito stampato è danneggiato, puoi rimuovere la saldatura con carta vetrata.
3. Pulisci la pista e rimuovi la saldatura
Dopo aver riparato le piazzole di saldatura su un circuito stampato, utilizzate un coltello affilato per rimuovere la saldatura esistente. Se non siete abituati a usare un coltello in questa fase relativamente delicata dell'operazione, potete anche utilizzare un cacciavite a punta o della carta vetrata fine. Indipendentemente dallo strumento che preferite, il risultato dovrebbe essere una pista completamente esposta, senza saldatura esistente, dall'aspetto lucido e pulito. In questo modo, sarete certi che il nuovo componente sia installato correttamente.
Per pulire in modo più efficace il punto di installazione, immergi un batuffolo di cotone in alcol denaturato e rimuovi eventuali residui. Inoltre, rimuovi le aree danneggiate del binario con le forbici e segna l'estremità del binario per posizionare il nuovo componente.
4. Posizionare il nastro di rame sulla pista
Dopo aver rimosso la pista danneggiata e aver ripulito l'area, è il momento di applicare il nastro adesivo di rame sulla superficie che si sta utilizzando. Il nastro dovrebbe sovrapporsi alla pista esistente e coprire parte della corrente che attraversa la stiva e l'area circostante.
5. Saldare i giunti
È necessario saldare con cura i giunti tra il nuovo nastro di rame e la pista esistente sulla scheda PCB riparata. Posizionare la punta del saldatore, già calda, sul nastro di rame e tenerla premuta finché non si forma una saldatura salda e la saldatura si raffredda.
Ecco alcuni suggerimenti e avvertenze su questa parte del processo: la striscia di rame si scioglierà rapidamente alla temperatura di saldatura, quindi non iniziare finché non sei sicuro di poter completare questa parte del processo in una sola volta. Usa il meno calore possibile e lavora con attenzione ma rapidamente per ridurre il calore applicato.
6. Ripristinare i fori PCB
Procuratevi uno strumento duro con la punta arrotondata, come una penna o un altro strumento semplice. Premete la zona appena saldata e strofinatela con forza per assicurarvi che il nastro di rame aderisca saldamente all'intera superficie del pad. Dopo aver riscaldato la zona, l'adesivo dovrebbe essere ancora appiccicoso. Con questa tecnica, determinerete la posizione del foro, che potrete poi praticare con una graffetta o un altro strumento simile.
7. Posiziona e salda i componenti
Dopo la riparazione del binario, il passo successivo è la saldatura del nuovo componente. È necessario inserire il terminale del componente nel foro passante del PCB. Una volta che il terminale è passato nel foro, è necessario applicare una certa quantità di stagno con l'aiuto di una pistola saldatrice e tenerla premuta finché non si solidifica.
Il processo dovrebbe risultare familiare. Tuttavia, come in precedenza, è necessario ridurre il più possibile i tempi di guarigione. La nuova giunzione che si è formata tra il nastro/pad di rame appena incollato e la pista potrebbe essere un po' fragile.
8. Rimuovere il nastro in eccesso
Una volta posizionato il nuovo componente, è possibile rimuovere il nastro adesivo in eccesso nell'area riparata. Utilizzando delle forbici o un taglierino, tagliare con cura il nastro adesivo di rame nella misura appropriata per completare la riparazione del circuito stampato. È importante notare che il connettore appena riparato potrebbe ripristinare la funzionalità del PCB. Tuttavia, piazzole, piste e connettori non saranno mai strutturalmente intatti come la scheda originale. Ciononostante, si è dato nuova vita a molte cose che altri avrebbero buttato via come spazzatura.
9. Prova la scheda
Una volta completata la riparazione del circuito stampato, è necessario testarlo. Per testare il PCB e le sue funzioni, è essenziale valutarne la tensione e la corrente, e per questo è possibile utilizzare un multimetro.
Inoltre, riposizionando la scheda nel dispositivo è possibile verificarne il corretto funzionamento. Se il problema persiste, è possibile risolvere il problema e controllare i giunti di saldatura, le tracce e i componenti, nel caso in cui siano necessarie ulteriori riparazioni.
Il problema di riparare da soli un circuito stampato
È possibile riparare facilmente una scheda elettronica da soli, ma in questo caso si rischia di comprometterne l'affidabilità. Il ciclo di riscaldamento e raffreddamento della scheda interrompe ogni evento, riducendone di conseguenza la durata.
Dopo aver effettuato la riparazione del circuito stampato, è fondamentale valutare la durata di vita della scheda.
Suggerimenti per la sicurezza durante la riparazione delle schede PCB
Quando si pensa di riparare un circuito stampato, è essenziale adottare alcune precauzioni di sicurezza:
Indossare occhiali di sicurezza
La riparazione dei circuiti stampati comprende la fase di saldatura; alcune saldature possono causare la fusione del filo e talvolta possono verificarsi schizzi di liquido. In tali circostanze, è fondamentale indossare occhiali di sicurezza per proteggere gli occhi.
Scollegare l'apparecchiatura
Prima di iniziare la riparazione della scheda elettronica, scollegare l'apparecchiatura e assicurarsi che la scheda non sia carica. È essenziale che l'alimentatore e il condensatore siano scollegati, poiché lasciarli collegati potrebbe causare folgorazione.
Opta per un cinturino da polso antistatico
La sicurezza è un aspetto fondamentale quando si riparano circuiti elettronici. Pertanto, in caso di riparazione di schede di computer o di qualsiasi altro tipo di scheda, è necessario adottare misure di sicurezza per evitare la generazione di elettricità statica.
Si consiglia di indossare un braccialetto antistatico quando si ripara una scheda PCB per evitare che l'elettricità statica venga trasmessa al corpo e proteggere la propria sicurezza.
Garantire la pulizia
Quando si inizia a riparare una scheda a circuito stampato, è fondamentale avere le mani pulite e assicurarsi che i bordi del PCB siano puliti, in modo che il processo di manutenzione proceda senza intoppi. Se si inizia a riparare con le mani sporche o bagnate, c'è il rischio di un cortocircuito. Pertanto, è consigliabile disinfettare le mani prima di iniziare a lavorare sulla scheda.
Designare uno spazio di lavoro pulito
Assicuratevi che l'area in cui effettuerete la riparazione del circuito stampato sia pulita e sufficientemente illuminata. L'area di lavoro deve essere priva di qualsiasi tipo di fonte di elettricità statica.
L'elettricità statica può danneggiare i componenti critici della scheda. Per evitarlo, è possibile utilizzare guanti, un braccialetto antistatico o un tappetino antistatico su cui lavorare. L'area di lavoro deve essere lontana da liquidi e fonti di calore di qualsiasi tipo.
Domande frequenti sulla riparazione dei circuiti stampati
1) Quanto costa la riparazione di un PCB?
In media, la riparazione di una scheda elettronica costa tra i 50 e i 150 dollari; tuttavia, questo può variare a seconda del componente danneggiato. A volte, il componente deve essere riparato, a volte sostituito. Il prezzo varia di conseguenza.
2) È possibile riparare un circuito stampato bruciato?
Un circuito bruciato è causa di surriscaldamento del PCB e, in questi casi, lo strato di rame sul PCB si delamina dalla scheda in fibra di vetro. Ciò causa danni e rotture ai circuiti, alcuni dei quali vengono riparati con nastro di rame.
3) Come si individuano i componenti difettosi di un circuito stampato?
Per individuare il componente difettoso sul circuito stampato, è necessario innanzitutto spegnere il dispositivo e scollegarlo dalla rete elettrica. Successivamente, utilizzare un multimetro per testare ciascun componente, che aiuterà a determinare quali parti non funzionano.
4) Cosa causa la rottura di un circuito stampato?
La riparazione di una scheda PCB può essere necessaria per diverse ragioni. I guasti più comuni includono l'invecchiamento dei componenti, l'usura, la perdita di corrente, la riduzione di resistenza e capacità, ecc. Questi guasti si verificano a causa di fattori ambientali come condizioni meteorologiche e umidità.
5) Come si fa a capire se un circuito stampato è bruciato?
Per stabilire se il circuito stampato è bruciato, bisogna esaminarlo attentamente e cercare punti rotti, fili rotti e qualsiasi segno di bruciatura o rigonfiamento sulla scheda.
6) Cosa causa la frittura di un circuito stampato?
Solitamente, le cause della frittura dei PCB sono tre:
● Caldo estremo
● Mancanza di spaziatura tra i componenti
● Qualsiasi guasto da parte dei componenti
7) Come posso trovare un servizio di riparazione di circuiti stampati vicino a me?
Puoi cercare online o tramite passaparola un centro di riparazione di circuiti stampati vicino a te. È fondamentale leggere le recensioni dei clienti pubblicate sul sito web del servizio di riparazione per assicurarsi di scegliere quello giusto.
8) Dovrei preoccuparmi dell'elettricità statica durante la riparazione di un PCB?
Nel PCB viene generata elettricità statica e, durante la riparazione, è opportuno indossare abiti antistatici e un braccialetto antistatico.
9) Come posso ridurre lo stress termico sui componenti durante la rielaborazione di un circuito stampato?
Lo stress termico è una delle cause principali di danneggiamento del PCB e può essere ridotto installando un dissipatore di calore sul PCB, poiché aiuta con i cicli di caldo e freddo del circuito.
10) Come si rimuove il rivestimento protettivo per la riparazione del PCB?
È possibile rimuovere il rivestimento protettivo dal PCB durante la riparazione utilizzando acetone o alcol denaturato.
Conclusione
Dopo aver letto la guida dettagliata qui sopra, saprai sicuramente come riparare un circuito stampato o dove farlo riparare. Prestando attenzione e seguendo attentamente ogni passaggio, potrai riparare rapidamente i circuiti stampati in modo professionale, seguendo i passaggi precedenti. Per qualsiasi commento o domanda, non esitare a contattarci.
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