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회로 기판 수리: 회로 기판을 효율적으로 수리하는 방법

알렉스 첸 지음 2023-09-25 24524

개요

회로 기판은 대부분의 전자 제품에 필수적인 부품이며, 여러 부품이 납땜되어 있습니다. 따라서 회로 기판이 작동을 멈추거나 고장이 발생할 경우, 가장 중요한 것은 적절한 회로 기판 수리 솔루션을 찾는 것입니다.

아래 가이드에는 회로 기판 수리에 도움이 되는 간단하고 빠른 팁들이 담겨 있습니다. 회로 기판 고장을 효율적으로 해결하는 방법에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있으며, 고장 발생 시 인쇄 회로 기판을 수리할 수 있습니다.

목차 :

● 회로기판 수리를 알아야 하는 이유

● 회로기판 수리의 이유

● 일반적인 PCB 오류

● 회로기판 수리에 필요한 재료는 무엇인가요?

● 회로기판 수리 방법

● 회로 기판을 직접 수리하는 문제

● PCB 기판 수리 안전 팁

● 회로기판 수리 관련 FAQ

왜 회로기판 수리에 대해 알아야 할까요?

회로 기판 수리는 누군가의 취미일 수도 있고, 고장 발생 시 회로 기판을 수리하는 해결책이 될 수도 있습니다. 인쇄 회로 기판 수리를 마스터하면 시스템을 전문적으로 유지 관리할 수 있습니다.

요즘 대부분의 전자 제품은 PCB로 구성되어 있으며, PCB의 작동 및 수리에 대한 지식은 필수적입니다. 전기 기술자는 회로 기판을 수리할 수 있는 기술을 갖추고 있습니다.

하지만 회로 기판 수리에 대해서도 배우면 고장을 신속하게 진단하고 수리할 수 있습니다. 회로 기판 수리를 배우는 가장 큰 장점 중 하나는 추가 비용 없이 전자 제품의 작동을 빠르게 복구할 수 있다는 것입니다.

사실과 관계없이, 회로 기판 수리 기술을 배우고 싶어하는 전문가나 일반인은 전자 제품 수리에 관한 한 많은 자신감을 얻게 될 것입니다.

회로 기판이 고장나는 이유

회로 기판 수리는 고장 원인을 알면 훨씬 수월해집니다. 근본 원인을 파악하면 해결책을 찾을 수 있습니다. 회로 기판 고장에는 여러 가지 원인이 있으며, 수리가 필요합니다. 이러한 고장의 원인은 다음과 같습니다.

손상된 구성 요소

대부분의 경우, 인쇄 회로 기판의 고장은 기판에 장착된 부품의 물리적 손상과 관련이 있습니다. 이러한 물리적 손상은 압력이나 충격으로 인해 발생할 수 있습니다. 때로는 높은 곳에서 떨어져 기기가 충돌하는 사고가 발생하여 회로 기판이 손상되기도 합니다.

PCB 조립의 결함

PCB가 제대로 조립되지 않은 경우도 있는데, 이는 고장의 원인이 됩니다. 보드에 부품을 조립하는 데 문제가 있거나 부품에 결함이 있는 경우입니다. 이러한 부품에는 다이오드, IC, 트랜지스터 또는 마이크로프로세서가 포함될 수 있습니다. 이러한 경우 손상된 부품을 교체하거나 수리해야 합니다.

회로 기판의 손상된 트레이스

회로 기판에는 은과 구리로 만들어진 배선 경로인 트레이스가 있습니다. 이 배선이 손상되면 기판이 작동하지 않을 수 있습니다. 이러한 손상의 가장 흔한 원인은 과열이나 먼지로 인한 오염이며, 경우에 따라 전력 서지(과전압)로 인해 배선 경로가 손상되기도 합니다.

설계가 잘못된 회로 기판

PCB 설계는 개선이 필요할 수 있습니다. 회로 기판 조립의 각 단계에는 많은 인력이 투입되며, 설계 수정이 필요한 부분도 있을 수 있습니다. 부품 설치에 결함이 있거나 용접 과정에서 전자 부품이 누설될 수 있습니다.

환경 요인의 영향

극한 온도는 PCB 기판에 부정적인 영향을 미치며, 과도한 습도와 열이 발생하는 환경은 PCB 손상을 유발합니다. 이러한 PCB는 물, 공기, 그리고 부품의 녹을 유발하는 일부 화학 물질에 노출될 수 있습니다. 이 경우 단락 가능성이 높아져 PCB 기판 수리가 필요할 수 있습니다.

정전기로 인한 손상

PCB 조립 공정에는 특정 결함이 발생하여 정전기 문제가 발생합니다. 정전기는 PCB를 손상시키므로 이러한 경우 수리가 필요합니다.

고온으로 인한 손상

일부 PCB는 부품들이 서로 매우 가까이 배치되도록 조립됩니다. 이러한 부품들이 서로 가까이 배치되면 발생하는 고온으로 인해 전자 부품이 타서 PCB가 고장날 수 있습니다.

일반적인 PCB 오류

PCB 단락

PCB에는 여러 가지 결함이 있습니다. 그중에서도 단락은 PCB 고장에서 가장 흔한 문제입니다. 단락으로 인해 PCB가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

1) PCB 단락의 가장 큰 원인은 부적절한 솔더 패드 설계입니다. 이 경우, 원형 패드를 타원형으로 변경하여 점과 점 사이의 거리를 늘려 단락을 방지할 수 있습니다. 이 과정에서 원형 패드의 모양을 변경하는 것도 좋은 방법입니다. 타원형으로 만들면 점과 점 사이의 거리를 늘리는 데 도움이 됩니다. 이렇게 하면 단락이 발생하지 않습니다.

2) 회로 기판에는 많은 전자 부품이 있다는 것을 알고 있습니다. 이러한 전자 부품의 방향 설계는 중요합니다. 전자 부품의 방향이 잘못되면 단락이 발생할 수밖에 없습니다. 예를 들어 설명해 보겠습니다. IC 핀과 주석파의 방향이 평행하면 회로 기판에 단락이 발생할 수 있습니다. 이러한 상황이 발생하면 PCB 전자 부품의 방향을 주의 깊게 확인하십시오. 주석파에 수직인 IC 핀의 방향이 가장 안전한 설계입니다.

3) 이제 PCB 단락의 세 번째 원인에 대해 알아보겠습니다. 자동 플러그인 커넥터가 단락을 일으킬 수 있다는 것은 누구나 알고 있습니다. 바로 구부러진 발입니다. 핀의 길이가 2mm를 넘지 않도록 주의해야 합니다. 핀이 너무 길면 전자 부품이 떨어져 나갈 수 있습니다. PCB에서 떨어져 나가는 전자 부품도 단락을 일으킬 수 있습니다. 따라서 전자 부품을 용접할 때는 납땜 접합부와 회로 사이의 거리가 2mm 미만이 되도록 해야 합니다.

위에서 언급한 세 가지 일반적인 이유 외에도 PCB 단락을 유발할 수 있는 몇 가지 이유가 있습니다. 예를 들어, 기판 구멍이 너무 큰 경우, 주석로 온도가 너무 낮은 경우, 기판의 납땜성 불량, 솔더 마스크 불량, 기판 표면 오염 등이 있습니다. 엔지니어는 위의 여러 가지 이유를 비교하여 PCB 기판을 제거하고 검사할 수 있습니다.

PCB 오픈

트레이스가 끊어지거나 솔더가 패드에만 있고 부품 리드에는 없는 경우, PCB가 단선됩니다. 이 경우 부품과 PCB 사이에 접착이나 연결이 없습니다. 단락과 마찬가지로, 이러한 단락은 생산 공정, 용접 공정 및 기타 작업 중에도 발생할 수 있습니다. 회로 기판의 진동이나 늘어남, 낙하 또는 기타 기계적 변형 요인은 PCB 기판의 트레이스나 솔더 접합부를 손상시킵니다. 마찬가지로, 화학 물질이나 습기는 솔더 또는 금속 부품의 마모를 유발하여 부품 리드가 파손될 수 있습니다.

PCB 보드에 어둡고 거친 접촉이 나타납니다.

PCB 기판의 접촉 문제는 주로 다음과 같은 원인으로 발생합니다. 땜납이 오염되었거나, 용융 주석에 산화물이 너무 많이 섞여 있어 땜납 접합 구조가 너무 약해지기 때문입니다. 주석 함량이 낮은 땜납을 사용하지 않도록 주의하십시오. 그렇지 않으면 색상이 어두워지기 쉽습니다.

이 문제의 또 다른 원인은 PCBA 제조 공정에 사용되는 솔더의 조성 변화입니다. 가장 일반적인 원인은 솔더에 불순물이 너무 많아 순수 주석을 첨가하거나 교체해야 하는 경우입니다. 결과적으로 스테인드글라스는 섬유 형성에 물리적 변화를 일으켜 층간 분리를 유발합니다. 하지만 이러한 현상은 솔더 접합 불량 때문이 아닙니다. 기판이 너무 고온으로 가열되었기 때문에 예열 및 납땜 온도를 낮추거나 기판 속도를 높여야 합니다.

PCB 솔더 조인트가 황금빛 노란색으로 변함

일반적으로 PCB 기판의 솔더는 은회색입니다. 때때로 금색 솔더 접합이 나타나기도 합니다. 이 문제의 주요 원인은 고온입니다. 이 경우 주석로의 온도를 낮춰야 합니다.

불량 보드도 환경의 영향을 받습니다

PCB 구조 자체의 특성상, 열악한 환경에서는 PCB가 손상되기 쉽습니다. 극심한 온도 변화, 과도한 습도, 고강도 진동 등은 모두 보드의 성능을 저하시키거나 심지어 폐기하게 만드는 요인입니다. 예를 들어, 주변 온도 변화는 보드의 변형을 유발합니다. 따라서 이러한 상황은 납땜 접합부를 손상시키거나, 보드의 형태를 휘게 하거나, 보드의 구리 배선이 끊어지게 할 수 있습니다.

반면, 공기 중 습기는 노출된 구리 배선, 납땜 접합부, 패드, 부품 리드 등의 금속 표면 산화, 부식, 녹 발생을 유발할 수 있습니다. 부품 및 회로 기판 표면에 쌓인 먼지나 이물질은 부품의 공기 흐름과 냉각을 저해하여 PCB 과열 및 성능 저하를 유발합니다. PCB를 진동, 낙하, 충격 또는 구부리면 변형되어 균열이 발생할 수 있습니다. 고전류 또는 과전압은 PCB 기판의 파손을 유발하거나 부품 및 회로 경로의 급속한 노화를 촉진합니다.

회로기판 수리에 필요한 재료는 무엇입니까?

대부분의 인쇄 회로 기판 수리에는 공식 설계에 사용된 것과 동일하거나 개선된 재료가 필요합니다.

"내 근처 전자 기판 수리"를 찾고 계시다면 저희에게 연락해 주세요. 저희 PCB 수리 서비스는 손상된 회로 기판을 원래 상태에 가깝게 재조립하거나 수리하는 데 도움을 드립니다. 이전 버전과 업그레이드된 버전 사이에는 거의 차이가 없습니다. 물론, 이러한 수리에는 많은 기술과 경험이 필요하며, 이는 경험이 풍부한 전문 회로 기판 수리 업체에서만 찾을 수 있습니다.

전문 PCB 수리 서비스의 핵심은 작업 완료에 필요한 적절한 PCB 수리 재료와 도구를 확보하는 것입니다. 일부 PCB 수리팀은 현장이나 현장에서 필요한 모든 재료를 제공하지 않아 필요한 재료나 도구를 받을 때까지 기다려야 하는 경우가 있습니다. 이로 인해 회로 기판 수리 또는 부품 재조립에 필요한 시간이 늘어날 수 있습니다.

회로 기판 수리에 사용되는 많은 재료가 환경 친화적이지 않거나 안전에 도움이 되지 않는다는 것은 누구나 아는 사실입니다. 아직 갈 길이 멀지만, 과학자들과 최첨단 연구팀들은 폐기 후 자연 분해되는 생분해성 PCB를 연구하고 있습니다.

회로 기판을 수리하는 방법

전자 회로 기판 수리는 열 및 물리적 손상과 부품의 과전압 발생 후 가장 흔히 발생합니다. 그렇다면 회로 기판을 단계별로 수리하는 방법은 무엇일까요? 다음은 그 방법입니다.

1. 회로 기판 수리에 필요한 도구 모으기

먼저, 인쇄 회로 기판 수리에 필요한 모든 필수 도구를 준비하세요. 이러한 필수 도구에는 다음이 포함됩니다.

● 날카로운 칼이나 일자 드라이버 또는 훌륭한 사포

● 끈적끈적한 구리 테이프

● 용접 총

● 뜨거운 공기총

● 가위 또는 공예 칼

● 펜

● 면봉과 알코올

● 족집게

● 종이 클립

2. 손상된 구성 요소 제거

회로 기판을 수리하려면 먼저 손상된 부품을 제거해야 합니다. 그 전에 PCB 기판을 작업대에 고정하여 작업 중 움직이지 않도록 합니다. 그런 다음 칼이나 일자 드라이버를 사용하여 손상된 부품을 기판에서 제거합니다. 회로 기판 패드가 손상된 경우 사포로 납땜을 제거할 수 있습니다.

3. 트랙 청소 및 납땜 제거

회로 기판의 솔더 패드를 수리한 후에는 날카로운 칼을 사용하여 기존 솔더를 제거하십시오. 이 비교적 섬세한 작업에 칼을 사용하는 것이 익숙하지 않다면 뾰족한 드라이버나 고운 사포를 사용해도 됩니다. 어떤 도구를 사용하든, 기존 솔더가 없는 완전히 노출된 트랙이 밝고 깨끗해 보여야 합니다. 이렇게 하면 새 부품이 정확하게 설치되었는지 확인할 수 있습니다.

장착 위치를 더 효율적으로 청소하려면 면봉에 소독용 알코올을 묻혀 잔여물을 닦아냅니다. 또한, 가위를 사용하여 트랙의 손상된 부분을 제거하고 새 부품을 장착할 트랙 끝부분을 표시합니다.

4. 트랙에 구리 테이프를 붙입니다.

손상된 선로를 제거하고 주변을 정리한 후, 사용할 부위 위에 접착식 구리 테이프를 붙일 차례입니다. 테이프는 기존 선로 위에 겹쳐서 홀드와 주변을 통과하는 전류의 일부를 덮어야 합니다.

5. 조인트 용접

수리된 PCB 기판의 새 구리 테이프와 기존 트랙 사이의 접합부를 조심스럽게 납땜해야 합니다. 이미 가열된 납땜 건의 끝을 구리 테이프에 대고 단단히 접착되고 납땜이 식을 때까지 계속 잡고 있습니다.

이 과정에 대한 몇 가지 팁과 주의 사항은 다음과 같습니다. 구리 스트립은 납땜 온도에서 빠르게 녹으므로 이 과정을 한 번에 완료할 수 있다는 확신이 들 때까지 시작하지 마십시오. 가능한 한 적은 열을 사용하고, 의도적으로 빠르게 작업하여 가해지는 열을 줄이십시오.

6. PCB 비아 복원

펜이나 다른 간단한 도구처럼 끝이 둥근 단단한 도구를 준비하세요. 납땜한 부분을 누르고 세게 문질러 구리 테이프가 패드 전체에 단단히 부착되도록 하세요. 해당 부분을 가열한 후에도 접착제는 여전히 끈적거릴 것입니다. 이 방법을 사용하면 구멍의 위치를 파악할 수 있으며, 클립이나 다른 유사한 도구로 구멍을 뚫을 수 있습니다.

7. 구성 요소 배치 및 납땜

트랙 수리 후 다음 단계는 새 부품을 납땜하는 것입니다. 부품의 리드를 PCB 관통 구멍에 삽입해야 합니다. 리드가 구멍에 들어가면 솔더 건을 사용하여 일정량의 납을 바르고 굳을 때까지 기다립니다.

이 과정은 익숙할 것입니다. 하지만 이전과 마찬가지로, 치유 시간을 최대한 단축해야 합니다. 새로 붙인 구리 테이프/패드와 트랙 사이에 새로 만든 접합부는 다소 약할 수 있습니다.

8. 과도한 테이프 제거

새 부품을 제자리에 배치한 후에는 수리 부위의 과도한 테이프를 제거할 수 있습니다. 가위나 공예용 칼을 사용하여 접착력이 강한 구리 테이프를 적절한 크기로 조심스럽게 잘라 회로 기판 수리를 완료합니다. 방금 수리한 커넥터가 PCB의 기능을 복구할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 하지만 패드, 트랙, 커넥터는 원래 기판만큼 구조적으로 손상되지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 다른 사람들이 쓰레기로 버릴 많은 것들을 재활용하여 새 생명을 불어넣었습니다.

9. 보드 테스트

인쇄 회로 기판 수리가 끝나면 테스트를 해야 합니다. PCB와 그 기능을 테스트하려면 전압과 전류를 평가하는 것이 필수적이며, 이를 위해 멀티미터를 사용할 수 있습니다.

또한, 보드를 다시 장착하면 기기가 제대로 작동하는지 확인할 수 있습니다. 문제가 지속되면 추가 수리가 필요할 수 있으므로 문제를 해결하고 납땜 연결부, 배선, 부품을 점검하십시오.

회로 기판을 직접 고치는 문제

회로 기판은 직접 쉽게 수리할 수 있지만, 수리 과정에서 기판의 신뢰성이 손상될 수도 있습니다. 기판의 가열 및 냉각 사이클이 모든 작동을 방해하여 기판의 수명이 단축됩니다.

회로 기판 수리 후에는 기판의 수명을 평가하는 것이 필수적입니다.

PCB 보드 수리에 대한 안전 팁

회로 기판을 수리하려고 할 때 꼭 취해야 할 몇 가지 안전 예방 조치가 있습니다.

안전 안경 착용

인쇄 회로 기판 수리는 납땜 단계로 구성됩니다. 일부 납땜 회로 기판 수리 과정에서는 전선이 녹거나, 때로는 액체가 튈 수 있습니다. 이러한 상황에서는 눈을 보호하기 위해 보안경을 착용하는 것이 필수적입니다.

장비의 플러그를 뽑으세요

회로 기판 수리를 시작하기 전에 장비의 플러그를 뽑고 PCB 기판이 충전되어 있지 않은지 확인하십시오. 전원 공급 장치와 커패시터를 연결해 두면 감전될 수 있으므로 반드시 분리해야 합니다.

정전기 방지 손목 스트랩을 선택하세요

전자 회로 수리 시 안전은 매우 중요합니다. 따라서 컴퓨터 보드 수리 또는 기타 보드 수리 시에는 정전기 발생을 방지하기 위한 예방 조치를 취해야 합니다.

PCB 보드를 수리할 때는 정전기가 인체로 전달되는 것을 막고 안전을 위해 정전기 방지 손목 끈을 착용하는 것이 좋습니다.

청결을 유지하세요

회로 기판 수리를 시작할 때는 손을 깨끗이 하고 PCB 가장자리가 깨끗한지 확인해야 유지 관리 작업이 문제없이 진행됩니다. 더럽거나 젖은 손으로 수리를 시작하면 단락될 가능성이 있습니다. 따라서 기판 작업을 시작하기 전에 손을 소독하십시오.

깨끗한 작업 공간 지정

회로 기판 수리를 진행할 작업 공간은 깨끗하고 조명이 충분한지 확인하십시오. 작업 공간에는 모든 종류의 정전기가 없어야 합니다.

정전기는 보드의 중요 부품을 손상시킬 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 장갑, 정전기 방지 손목 스트랩 또는 정전기 방지 매트를 사용하여 작업할 수 있습니다. 작업 공간은 모든 종류의 액체와 열원으로부터 멀리 떨어져 있어야 합니다.