Fórum

Sprievodca pri opravách elektroniky a opravách dosiek plošných spojov

Sprievodca pri opravách elektroniky a opravách dosiek plošných spojov
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  808 zobrazení
5
 0
Výrobné postupy a návody

Realita a denná opravárenská prax je taká, že žiadna operácia pri ktorej sa vykonáva metalurgické spájanie kovov - v tomto prípade spájkovanie, či už ručné, alebo strojové, neprodukuje zakaždým dokonalé výsledky. Aj tie najkvalitnejšie komponenty z času na čas zlyhajú. Preto je pochopenie najlepších metód a materiálov na opravy vám prinášam "stručný" prehľad skúseností z opráv pre tých, ktorí vyrábajú, udržiavajú alebo opravujú dosky s plošnými spojmi (PCB).

Aký je najbezpečnejší spôsob zaobchádzania s PCB pri ich opravách?

Pri akejkoľvek manipulácii s doskami s plošnými spojmi (PCB) je potrebné postupovať primerabe opatrne, aby nedošlo k väčšiemu poškodeniu ako pri ich zlyhaniach. Preto je potrebné zohľadniť hlavne tieto problémy:

  1. Noste osobné ochranné pomôcky - Spájkované vývody komponentov je potrebné po vychladnutí  zastrihnúť na primeranú dĺžku, a to aj z estetickéhotak aj praktického hľadiska sa môže stať že vám zastrihávaný kúsok odletí značnou rýchlosťou priamo do oka. Noste preto ochranné okuliare, aby ste si chránili oči  pri opravách DPS. Rovnako nezabudnite na vhodné rukavice - nie "tenké gumené čierne imidžovky", ktoré je často vidieť vo videách, čo zistíte sami ak sa vám rozohriaty odsávací pásik nalepí aj s rukavicou na prsty, alebo sa vám nechtiac podarí oprieť horúci hrot spájkovačky o prst. Najvhodnejšie sú tenké látkové rukavice v ESD prevedení určené priamo pre elektroniku, sú dostatočne tenké na to aby sa v nich dalo komfortne pracovať a zároveň dostatočne hrubé aby vás ochránili pred vysokou teplotou.
  2. Odpojte opravovanú časť a vybite elektroniku - Nikdy neopravujte DPS pod napätím, alebo len s čiastočne odpojeným napätím! Aby ste zabránili skratu v elektronike a prípadnému úrazu elektrickým prúdom, uistite sa, že opravované zariadenie je úplne odpojené a úplne vybité - na jeho častiach sa nenachádza žiadne elektrické napätie. Kondenzátory a zdroje napájania môžu byť nabité, preto venujte zvýšenú pozornosť tomu, aby boli najmä kondenzátory úplne a najmä bezpečne vybité. Ak sú v zaridení akékoľvek ďalšie batérie ako zdroj záložného napájania, tiež ich odpojte.
  3. Zabráňte vzniku statického výboja - Elektrostatický výboj (ESD) je náhly tok elektrónov z jedného povrchu na druhý. Je to spôsobené rozdielnym potenciálom medzi dvoma povrchmi, ak jeden má viac elektrónov ako druhý. Príroda vo svojej podstate miluje rovnováhu, takže sa elektróny vymieňajú, aby sa vyrovnala vzájomná nerovnováha. Najlepším spôsobom, ako zabrániť ESD, je nosenie uzemneného náramku na zápästie a práca na uzemnenej podložke bezpečnej voči ESD. Náramok na zápästie má vodivý povrch, ktorý sa dotýka pokožky, takže môže bezpečne odviesť nadbytočné elektróny. Bezpečná podlahová ESD rohož funguje podobným princípom, takže odvádza náboj z čohokoľvek na svojom povrchu. Ak pracujete na počítači, môžete si náramok na zápästie pripnúť priamo na nenalakovanú časť skrinky počítača - najlepšie v jeho zadnej časti. Rovnako je dôležité používať správny druh obutia a to v podobe certifikovanej obuvy uspôsobenej pre ochranu voči ESD.
  4. Znížte kontamináciu povrchov DPS umývaním rúk a manipuláciou iba s okrajmi DPS - kontaminácia z vašich rúk môže spôsobiť problémy zo spájkovateľnosťou a pravdepodobne bude viesť k možnému zlyhaniu dosiek v dôsledku korózie alebo dendritického rastu. Napríklad silikón obsiahnutý vo vašom kréme na ruky alebo zachytený odniekiaľ môže vytvoriť bariéru na kontaktných plochách, čo pri procese spájkovania môže zabrániť spájke vo vytvorení dobrého metalurgického spojenia. Spájka sa síce môže dočasne prilepiť, ale časom sa spoľahlivo "odlúpne", keď je vystavená tepelnému alebo fyzickému namáhaniu. Kontaminácia ako napríklad soľ na hranolkách, ktoré ste mali na obed, je ďalšou možnou príčinou problémov, ktoré sa vyskytujú v procese opravy. Soľ je korozívna sama o sebe a v kombinácii s vlhkosťou zo vzduchu môže spôsobiť koróziu nechránených častí DPS či komponentov. Iónové častice sa tiež môžu spojiť a vytvoriť dendrity, čo môže viesť k únikaniu prúdov a dokonca ku skratom na DPS. Dobrým spôsobom, ako zabrániť zlyhaniu tohto typu, je umývanie rúk a používanie iba elektronicky bezpečného pleťového mlieka. Držanie dosky iba za hrany na ktorých sa nenachádzajú kontakty môže pomôcť zabrániť ukladaniu nečistôt na akékoľvek kritické oblasti.Rovnako je vhodné používať ak je to možné špeciálne polohovateľné stojany pre DPS.

Mal by som sa pri manipulácii s PCB obávať statickej elektriny?

Samozrejme, že áno. Typický technik pracujúci na doske plošných spojov môže generovať tisíce voltov a to bez toho aby si to vôbec uvedomoval. Napríklad logické obvody technológie SMOS môžu byť poškodené pri napätí 250 až 3 000 voltoch, zariadenia s pamäťami EPROM až do 100 voltov a mikroprocesorové čipy už od 10 voltov. Takéto poškodenie môže mať za následok nepredvídateľné správanie sa zariadenia, alebo spôsobovať náhodné problémy a môže byť buď katastrofické (okamžité), alebo latentné (náhodné).

Elektróny sa v priestore neustále vymieňajú, keď na seba objekty vzájomne pôsobia. Problémy nastávajú, keď použité materiály neumožňujú elektrónom ich ľahký pohyb a tým pádom aj dosiahnutie rovnováhy. Potom sa tieto povrchy správajú ako izolátory, ktoré majú tendenciu zhromažďovať elektróny na svojom povrchu a vytvárajú tak negatívne nabité miesta.

Keď sa tieto nabité miesta dotknú, alebo sa dostanú do tesnej blízkosti (ale ani nie priameho kontaktu) s iným objektom, môže dôjsť k náhlej výmene alebo "výboju", pri ktorom dôjde k náhlej výmene elektrónov za účelom vytvorenia prirodzenej rovnováhy. Táto udalosť sa nazýva "elektrostatický výboj" alebo skrátene "ESD".

Elektrostatický výboj sa vyskytuje v prírode neustále, najmä v suchom podnebí a v zimnom období, keď vo vzduchu nie je dostatočná vzdušná vlhkosť, ktorá by pomáhala odvádzať prebytočné elektróny (voda je vodivá, takže umožňuje ľahší tok elektrónov). Tento jav sa následne prejaví nepríjemný slabším, či silnejším preskokom iskry medzi rozdielovo nabitým povrchom a časťou ľudského tela, ale pri citlivej elektronike to môže viesť k poruchám, alebo až k zničeniu polovodičov na PCB.

Uzemnený náramok na zápästie odvádza nadmerné množstvo elektrónov, aby nedošlo k poškodeniu statickým výbojom.

Ako môžem znížiť tepelné namáhanie komponentov pri oprave PCB?

Hlavným cieľom je čo najrýchlejšie zohriať a odstrániť spájkovaný spoj, odstrániť poškodený komponent a vyhnúť sa čo možno najviac nadmenrému zahrievaniu okolitých oblastí. Na odstránenie chybných komponentov je potrebné zohriať iba spájkované spoje a vykonať úlohu rýchlo a pokiaľ je to možné tak vždy na jednen pokus, čo efektívne znižuje tepelné namáhanie ostatných oblastí. Veľmi dobrou, overenou a najmä účinnou metódou na odstránenie spájky je použitie odsávacieho pásika alebo odspájkovacej stanice. Metódy zahŕňajúce spodný ohrev DPS alebo teplovzdušné stanice majú väčšiu šancu spôsobiť poškodenie PCB pri nesprávnej manipulácii, či chybnom nastavení teploty, ale dajú sa s nimi dosiahnúť rovnako dobré výsledky.

Ako je možné z PCB odstrániť spájku alebo komponenty? Ako opraviť chyby spájkovania?

Spájkovanie je pomerne jednoduchý koncept vodivého metalurgického spojenia dvoch kovových povrchov pomocou spájkovačky, tavidla a spájky. Odstránenie tej istej spájky, ak niečo nie je v poriadku, je však omnoho komplikovanejšie a vyžaduje si precíznosť a najmä skúsenosti. Medzi typycké chyby vytvorené pri spájkovaní patria:

  • Výmena poškodených komponentov.
  • Oprava pozície komponentu - osadenia komponentu.
  • Odobratie nadmerného množstva spájky.
  • Odstránenie skratu vytvoreného zaliatím spájky medzi dvoma, alebo vicerými vývodmi komponentu.

V praxi preto môžme použiť bežné spôsoby odstránenia spájky, ktoré sa tiež nazývajú "odspájkovanie":

  1. Odspájkovací pásik - Známy ako aj spájkovací knôt, odpájací knôt alebo len "knôt" toto všetko sú názvy pre jednoduchý medený oplet, ktorý sa používa na absorbovanie roztavenej spájky. Spravidla je potiahnutý tavivom, takže po zahriatí sa spájka roztaví, natiahne a zachytí sa pomocou kombinácie zmáčania a kapilárneho pôsobenia. Odsávavací pásik vám umožní efektívne odstrániť spájku v požadovaných oblastiach bez celkového tepelného namáhania dosky plošných spojov alebo okolitých komponentov. Odsávací pásik dokáže odstrániť iba viditeľnú spájku, takže pred odstránením zvyškovej spájky je potrebné odstrániť aj komponenty pokrývajúce kontaktné oblasti, ako sú napríklad guličkové polia (BGA).
  2. Ručná mechanická odsávačka - používajú na odsatie roztavenej spájky kde je podtlak potrebný pre odsanie spájky vyvolaný mechanickým pôsobením pružiny na piest opatrený tesnením. Spájku je potrebné roztaviť spájkovačkou a následným priložením rýchlo odsať prebytočnú spájku. Naraz je však možné natiahnuť iba pomerne malé množstvo spájky, preto je obvykle potrebných niekoľko pokusov. Udržiavanie teploty spájky na hranici použiteľnosti alebo pretavovanie spájkovacieho spoja opakovane značne zvyšuje tepelné namáhanie komponentov, ďalších spájkovaných spojov a celkovo dosky plošných spojov. Ručné mechanické odsávačky môžu odstrániť iba viditeľnú spájku, takže pred odstránením zvyškovej spájky je potrebné odstrániť komponenty pokrývajúce ďalšie kontaktné oblasti.
  3. Odspájkovacia stanica - Odspájkovacie stanice majú spájkovaciu špičku s otvorom v strede, ktorý po roztavení spájku natiahne za pomoci podtlaku. Aj keď je táto metóda veľmi efektívnym spôsobom odspájkovania, môžu tieto odspájkovacie stanice odstrániť iba viditeľnú spájku, takže pred odstránením zvyškovej spájky je potrebné odstrániť ďalšie komponenty.
  4. Teplovzdušná spájkovacia stanica - Tieto stanice fúkajú horúci vzduch pod menovitým tlakom a teplotou nad oblasť opravy, aby sa spájka roztavila. Komponent sa následne odstráni pinzetou alebo vákuovou pinzetou. Pri tejto metóde odporúčam pridať dodatočné tavidlo na odspákované miesto - zlepší sa tak zmáčavosť spájky a urýchly sa jej pretavenie. Samozrejme nesmieme zabudnúť po odstránená komponentu DPS očistiť vhodným prípravkom - izopropyl alkohol (IPA).
  5. Spájkovacia pinzeta - Jednou z možností odobrať poškodený komponent je aj použitie spájkovacej pinzety. Vo svojej podstate je spájkovacia pinzeta zostavená z dvoch spájkovačiek a je uspôsobená tak, aby dokázala zachytiť svojimi hrotmi obe vývody komponentu, čo je do určitej miery praktické riešenie pri dvojvývodových SMD komponentoch, ale pri viac vývodových komponentoch sa stáva viac menej nepoužiteľnou. 
  6. Spodný ohrev DPS - Umiestnenie DPS na horúcu platňu spodného ohrevu roztaví (alebo preformátuje) všetky spájkované spoje tak, že je možné odstrániť niekoľko komponentov súčasne. Táto metóda môže zbytočne tepelne namáhať ďalšie komponenty a dosku ako celok, ale je vysoko účinná v kombinácii s vrchným ohrevom teplým vzduchom pri odstraňovaní komplikovaných púzdier (BGA).

Môžem pridať ďalšie tavidlo pri aplikácii odsávacieho pásika?

Vo výrobnom alebo opravárenskom prostredí, kde je typ tavidla špecifikovaný a nemožno ho meniť, alebo keď je potrebné pridanie dodatočného tavidla, môžete k aplikácii odsávacieho pásika pridať aj ďalšie - pomocné tavidlo. Avšak vyvarujte sa použitiu neschválených, či neznámich tavidiel bez konzultácie s technickým oddelením! Odsávací pásik sám o sebe bez inpregnácie tavidlom totiž neodstráni spájku, pokiaľ sa nepridá tavidlo. V balení podobonom fixke sú k dispozícii na trhu rôzne druhy tavdiel, ktoré sú ideálne pre takéto použitie.

Napríklad spoločnosť Chemtronics ponúka tieto perá s tekutým tavidlom a veľmi jednoduchou aplikáciou:

  • No-Clean Flux Pen - Toto tavidlo, ktoré nie je potrebné čistiť je vyvinuté tak, aby dobre fungovalo aj pri zvýšených teplotách bezolovnatého spájkovania, ale je účinné aj pri spájkovaní s použitím spájok na báze kombinácie SnPb. Je navrhnutý s nízkym povrchovým napätím tak, aby sa zabránilo vzniku neželaných premostení - skratov. Čistenie po spájkovaní je voliteľné, pretože zvyšky tavidla, ktoré po spájkovaní zostanú sú len veľmi ťažko viditeľné, sú nekorozívne a neobsahujú halogenidy. Toto je dobrá voľba aj pre spájkovanie kombinovanými spájkami SnPb, keď sa chcete, alebo potrebujete vyhnúť čisteniu.
  • Rosin Flux Pen - Jedná sa o koloidné tavidlo typu R s vysokým obsahom pevných látok, ktoré poskytuje vynikajúcu spájkovateľnosť v širokej škále aplikácií. Zvyšok, ktorý zostane, je nekorozívny a je bez halogenidov. Najlepšie je však ho po spájkovaní z estetického hľadiska odstrániť vhodným prípravkom.
  • Water Soluble Flux Pen - jedná sa o veľmi aktívne pH neutrálne tavidlo ORH1. Umožňuje ľahké tavenie spájok bez obsahu olova, ale aj s obsahom olova. Toto tavidlo musí byť vyčistené z povrchu DPS a dá sa ľahko odstrániť pomocou demineralizovanej vody, napríklad ručným dávkovačom, alebo čistením na stole pomocou Flux-Off® odstraňovača tavidla rozpustného vo vode.

6 tipov pre efektívne a kvalitné odspájkovanie.

  • Špičku spájkovačky udržiavajte vždy čistú a pocínovanú aby sa zabezpečilo efektívne vedenie tepla.

Môže sa to zdať ako samozrejmosť, ale pre efektívne odspájkovanie je to často prehliadané a kritické. Hroty spájkovačky pokryté prepáleným tavidlom a oxidáciou nebudú dostatočne prijímať spájku a budú zle viesť teplo. Čistý a pocínovaný spájkovací hrot vedie lepšie teplo cez odsávací pásik a rýchlejšie začne odsávať spájku.

  • Minimalizujte čas po ktorý bude doska a komponent vystavený vysokej teplote spájkovacieho hrotu.

Dlhodobé pôsobenie vysokej teploty z hrotu spájkovačky na dosku alebo jej komponenty môže poškodiť samotnú dosku plošných spojov, alebo citlivé komponenty v tesnej blízkosti. Rovnako je tu predpoklad vytvorenia pomerne krehkých spájkovaných spojov, čo vedie k ďalším problémom s opravou.

  • Zvoľte správnu šírku odsávacieho pásika v pomere k spájkovanému spoju alebo kontaktnej ploche.

Odsávací pásik sa zvyčajne dodáva v niekoľkých rôznych šírkach, aby ste ho mohli zladiť s tým, čo práve potrebujete odspájkovať. Príliš tenký pásik neodstráni dostatok spájky a vyžaduje, aby ste spájku znova a znova pretavovali a pretavovali. Príliš široký pásik sa ohrieva dlhšie a môže interferovať s ostatnými komponentmi na doske s plošnými spojmi.

  • Pre presnosť prikladajte hrot spájkovačky presne na šírku pásika.

Použite spájkovací hrot, ktorý má zhruba šírku pásika a kontaktnej plochy. Príliš úzky hrot bude vyžadovať viac času zotrvania. Príliš široký hrot predstavuje riziko prehriatia ostatných komponentov v okolí. Zodpovedajúca špička vám umožní rýchlejšie roztaviť nežiaducu spájku a minimalizuje sa čas, počas ktorého sa teplota aplikuje. Pri odspájkovaní veľkých plôch, napríklad podložky BGA, použite hrot v tvare čepele alebo noža.

  • Priraďte vhodný typ oplachu voči použitému tavidlu.

Odsávací pásik je k dispozícii vo vyhotovení s rôznymi druhmi tavidla v závislosti od toho aký bol použitý druh spájky na samotnom spájkovanom mieste. Pletený odspájkovací pásik má veľmi rýchlu absorpciu, ale môže po sebe zanechávať neželané zvyšky tavidla, ktoré je potrebné dôkladne vyčistiť.  Preto vždy použite najvhodnejší spôsob oplachu voči použitému tavidlu.

  • Chráňte svoju dosku PCB pred koróziou pomocou kvalitného odstraňovača tavidla.

Zvyšky tavidla môžu na doskách plošných spojov spôsobiť dendritický rast a koróziu, preto dbajte na to, aby ste používali osvedčené postupy a dosku vyčistili. Po výmene všetkých komponentov a odstránení prebytočnej spájky oblasť dôkladne očistite kvalitným odstraňovačom tavidla - a to vždy.

Ako odstránim prebytočnú spájku z BGA padov po vybratí komponentu z DPS?

Veľké množstvá spájky na veľkých padoch alebo guľôčkových poliach (BGA) je možné odstrániť pomocou odsávacieho pásika a spájkovačky s dostatočne širokým hrotom, ale to si vyžaduje dlhodobé vystavenie PCB vysokým teplotám, ktoré môžu tepelne namáhať ostatné komponenty a dosku. ako celok.

Odsávací pásik je rýchlejšia a tepelne menej namáhavá metóda odstraňovania spájky z veľkej oblasti a je k dispozícii v širších konfiguráciách od 3 do 5 mm. Geometria spájkovacieho hrotu by mala zodpovedať čo najbližšie k šírke opletu. Najlepšie fungujú hroty s veľkým rovným povrchom, napríklad, skosením alebo tvarom noža. Mnoho technikov robí veľkú chybu, keď drží spájkovací hrot na povrchu pásika a potom pásik pretiahne cez pady, aby odstránil roztavenú spájku. Ťahavý pohyb môže poškriabať povrch padov alebo pad priamo odtrhnúť. Nasleduje technika osvedčených postupov, ktorú odporúčam:

  • Priložte pásik na pady, ktoré sa majú odspájkovať.
  • Horúci spájkovací hrot priložte na jeden koniec pásika (krok 2).
  • Držte pásik pokiaľ je možné nehybne a potiahnite špičku hrotu spájkovačky smerom nahor po pásiku (kroky 3-4). Na spájkovačku nie je potrebné vyvíjať tlak. To riskuje iba potiahnutie pásika a poškriabanie padov, ale ich strhnutie.
  • Nadvihnite pásik, keď je ešte horúci, a zopakujte vyššie uvedené kroky pre ďalší rad padov (krok 5). Pred prechodom na tento krok nezabudnite odstrihnúť použitú časť pásika. Nadbytočný pásik funguje čiastočne aj ako chladič, takže zahrievanie bude trvať dlhšie.

Ako očistiť PCB po spájkovaní?

Najbežnejším spôsobom čistenia zvyškov tavidla z opravovanej oblasti je nasýtenie vatového alebo penového tampónu izopropylalkoholom alebo iným vhodným rozpúšťadlom a jeho trenie okolo opravenej oblasti. Aj keď sa môže jednať o tavidlo, ktoré nevyžaduje čistenie, ak je cieľom iba vizuálne čistá PCB. Zdanie čistoty však môže klamať a doska nemusí byť dostatočne čistá, ak boli použité silnejšie aktívne tavidlá. Malé a špinavé tajomstvo je, že zvyšky tavidla sa neodparujú spolu s rozpúšťadlom. Tavidlo sa síce rozpustí a časť zvyškov vsiakne do tampónu, ale väčšina zvyškov sa usadí späť na povrchu dosky pomedzi vývody komponentov, alebo do prekovov na DPS, čo je v tpmto prípade nie veľmi vhodné nakoľko sa časom môžu pôsobením ďalších faktorov vytvoriť reziduá, ktoré môžu byť príčinou abnormálneho správania sa obvodu, či zlyhania. Mnohokrát sa tieto zvyšky odstraňujú ťažšie ako pôvodné tavidlo dodávané napríklad počas strojového spájkovania cínovou vlnou.

Zvyšky tavidla sa neodparujú spolu s rozpúšťadlom.

Jedným z rýchlych a ľahkých vylepšení tohto procesu je opláchnutie dosky po vykonaní steru tampónom v oblasti opravy. Zatiaľ čo je rozpúšťadlo ešte mokré, nastriekajte celú dosku aerosólovým čistiacim prostriedkom. Držte PCB pod uhlom, aby rozpúšťadlo mohlo voľne tiecť cez dosku a aerósol tak mohol odtekať spolu so zvyškami, ktoré sa zachytia.

Slámkový nástavec, ktorý je dodávaný s prostriedkami na odstraňovanie tavidla aerosólom, je dobrý spôsob, ako zvýšiť silu oplachu a účinne tak preniknúť pod komponenty.

Aerosól so slámkou vhodný na čistenie pod komponentmi

Mnoho výrobcov  a medzi nimi aj spoločnosť Chemtronics ponúka výkonný systém BrushClean ktorý je priamo určený pre odstraňovanie reziduí tavidiel. Čistiace rozpúšťadlo sa rozprašuje cez štetec, a efektivitu je možné zvýšiť miernym drhnutím počas striekania prípravku. Aby sa absorbovali zvyšky tavidla, je možné nad oblasť opravy umiestniť polycelulózovú utierku, ktorá nepúšťa vlákna, a cez ňu môžte striekať rozpúšťadlo a vykonávať čistenie. Potom už iba odstráňte utierku a štetec a na finále prestriekajte dosku rozpúšťadlom a následne ofúknite stlačeným vzduchom pod regulovaným tlakom.

Upevnenie aerosólovej kefy na ústie spreju a následná aplikácia rozpúšťa a súčasne absorbuje zvyšky tavidla. Viac vo videu nižšie.

 

Ako odstránite ochranný povlak pri oprave DPS?

Najlepší spôsob odstránenia povlaku závisí od typu povlaku a citlivosti komponentov:

  • Akrylové (AR) / silikónové (SR) / uretánové nátery (UR):

Pri spájkovaní a odspájkovaní je bežné tieto povlaky jednoducho prepáliť. To by však mohlo zanechať spálené alebo drsné hrany, ktoré bude treba pred novým náterom vyčistiť. Tieto povlaky je možné chemicky odstrániť buď pomocou špeciálnych rozpúšťadiel, alebo obvyklých rozpúšťadiel, ako sú acetón, toluén, alebo xylén. Všetky tieto látky sú veľmi silné (a preto tak dobre rozpúšťajú povlaky). Toluén a xylén sú však značne toxické, preto noste vhodné OOP a použite primeranú ventiláciu.

  • Epoxidová živica (ER) / parylén (XY):

Epoxidové a parylénové povlaky sú neuveriteľne tuhé povlaky a dobre odolné voči fyzikálnym a chemickým tlakom. Vlastnosti, ktoré ich robia tak účinnými, ich odstránenie samozrejme sťažujú. Tieto živice nemôžete naleptávať postupným dotovaním pomocou chemikálí. Je možné, že ich povrch naleptáte do takej miery, že ho roztopíte, riskujete však tiež aj poškodenie PCB. Mikroabrazívne otryskávanie je všeobecne akceptovaným spôsobom odstraňovania epoxidových a parylénových povlakov, vyžaduje si ovšem dodatočné jednoúčelové vybavenie.

Mikroabrazívne otryskávanie využíva špeciálne zariadenie na fúkanie abrazívnych častíc na potiahnutý povrch. Abrazívne médium je potrebné vyberať veľmi opatrne, aby tento proces nepoškodil povrch alebo komponenty a neodstránil stopy. Okolie opravy by malo byť maskované, aby sa izoloval účinok tryskania.

  • Ultratenký povlak (UT):

Ultratenký povlak, ktorý je čoraz bežnejší v spotrebnej elektronike, napríklad v mobilných telefónoch, by sa nemal odstraňovať. Je neviditeľný voľným okom a ľahko sa popáli a poškriabe.

Ako obnovím ochranný povlak po oprave PCB?

V ideálnom prípade by ste mali použiť rovnaký náterový materiál aký bol použitý na pôvodnej PCB, ten by mal byť uvedený v servisnej príručke zariadenia. V skutočnom svete elektronických opráv však nie je často možné zistiť čo sa pôvodne použilo pri výrobe danej dosky, respektíve sa popis robí spôsobo "Ctrl + C Ctrl + V" takže uvedené je jedno a aplikované je druhé. V takom prípade je najjednoduchším riešením je akrylový náter vhodného odtieňa. Bez ohľadu na to, ako vykonávate samotný natier, nezabudnite sa vyhnúť konektorom či tesovacím bodom tak, že ich okolo potiahnete alebo zamaskujete Kapton páskou alebo dočasnou ochrannou spájkovacou maskou.

Ako opraviť poškodenú stopu na PCB?

Toto je najhoršia situácia aká môže nastať. Prečo? Pretože vo výrobnej praxi ja takáto PCB vyradená z výroby a je označená ako Scrap (šrot). Jedna doska v podstate nič neznamená, ale čo ak je takýchto PCB za mesiac niekoľko desiato, či stoviek? Pre spoločnosť to automaticky znamená značnú materiálovú a aj finančnú stratu, ktorá sa ročne akumuluje. Bežným spôsobom opravy poškodenej stopy v domácom dielenskom prostredí je prespájkovanie poškodenej stopy pomocou izolovaného vodiča o vhodnej dĺžke a priemere. To však môže byť časovo náročné na prípravu a aj prevedenie a vizuálne sa jedná o neatraktívne prevedenie opravy a nedaj bože ak je spojov viacero. Rôzny známy výrobcobcovia preto vyrábajú takzvané "vodivé perá", ktoré obsahujú vysoko vodivý materiál ako je napríklad striebro alebo nikel suspendované v tekutom polyméri. Tieto perá vám umožňujú doslova znova nakreliť odparenú, či inak poškodenú stopu na PCB.

Tu je zopár krokov na rýchlu a efektívnu opravu stopy pomocou vodivého pera:

  1. Pre dobrú elektrickú kontinuitu potrebujete exponovať (očistiť oškriabaním) časť povrchu pôvodnej stopy.
  2. Miesto očistite buď tampónom nasýteným čistiacim prostriedkom, alebo rozpúšťadlom, ako je napr. izopropylalkohol (IPA).
  3. Intenzívne potraste vodivým perom, kým nebudete počuť chrastenie vnútornej guľôčky.
  4. Pero priložte a stlačte jeho hrot v oblasti prerušenia spoja a stlačte hrot pera tak, aby ste videli vytekať vodivý atrament.
  5. Postupujte v ťahu perom od začiatku až po koniec prerušenia stopy s prekrytím na nepoškodenú časť stopy.
  6. Pred opravou vrchného náteru nechajte vodivý atrament najmenej jednu hodinu vytvrdnúť.

Pomocou pera opravte oblasť poškodenia spoja. Tieto perá sú dodávané v rôznych farbách, ktoré zodpovedajú farbe DPS.

Ako opravíte poškodený pad na DPS?

Štandardný dvojzložkový epoxid môže kontaminovať povrch spoja a vytvoriť tak izolačnú bariéru. Dvojdielny vodivý epoxid je preto skvelým riešením na opravu poškodených padov na plošnom spoji. Tento typ epoxidu obsahuje vodivý materiál, takže po vytvrdení vytvára veľmi silnú a vysoko vodivú väzbu, podobnú spájkovanému spoju. Napríklad spoločnosť Chemtronics ponúka dve možnosti: CircuitWorks® Conductive Epoxy, ktorý vytvrdne za 10 minút, a CircuitWorks® 60 Minute Conductive Epoxy, ktorý poskytuje viac času na prácu a spracovaie epxidu. Oba epoxidy majú zložky A a B, ktoré je potrebné pred zahájením procesu vytvrdzovania dôkladne premiešať. Po zmiešaní použijete priložený plastový tampón na nanášanie epoxidu.

Oprava zdvihnutého padu:

  1. Miesto očistite buď tampónom nasýteným čistiacim prostriedkom na báze rozpúšťadla, napríklad izopropylalkohol (IPA).
  2. Namiešaný vodivý epoxid nanášajte pod pad dodaným plastovým tŕňom.
  3. Zatlačte na pad.
  4. Pred spájkovaním na pad nechajte epoxid úplne vytvrdnúť podľa odporúčania výrobcu.

Výmena poškodeného padu:

  1. Poškodený pad opatrne odrežte od PCB.
  2. Pre dobrú elektrickú kontinuitu potrebujete očisťiť oškriabaním časť povrchu pôvodnej stopy.
  3. Miesto očistite buď tampónom nasýteným čistiacim prostriedkom na báze rozpúšťadla, napríklad izopropylalkohol (IPA).
  4. Namiešaný vodivý epoxid a naneste ho pod pad dodaným plastovým tŕňom.
  5. Zatlačte na pad.
  6. Medzi náhradu padu a exponovanú stopu naneste ďalší epoxid.
  7. Pred spájkovaním na pad nechajte epoxid úplne vytvrdnúť.

Oprava bez výmeny padu:

  1. Poškodený pad odrežte.
  2. Pre dobrú elektrickú kontinuitu potrebujete exponovať časť povrchu pôvodnej stopy.
  3. Miesto očistite buď tampónom nasýteným čistiacim prostriedkom na báze rozpúšťadla, napríklad izopropylalkohol (IPA).
  4. Naneste zmiešaný vodivý epoxid na oblasť bez padu pomocou dodávaného plastového tŕňa.
  5. Vložte opatrne prívod komponentu do epoxidu a jemným pohybom naneste pokiaľ je potreba ďalšie primerané množstvo epoxidu tak, aby sa zabepečil spoľahlivý a vodivý kontakt.
  6. Pred manipuláciou s PCB nechajte epoxid úplne vytvrdnúť.

Existuje efektívna a rýchla oprava studených spojov?

"Studený" spoj je všeobecne zrnitý, čo je známkou toho, že sa spájka neroztopila a nezmáčala správne, takže nenastalo dobré metalurgické spojenie. Takáto chyba však nemusí nastať vždy pri spájkovaní. Príčina vznikku môže byť aj mechanická, kedy sú komponenty namáhané otrasmi, alebo vibráciami čo má za následok postupné oslabenie spájkovaného spaja a vznik mikroprasklín zo zvýšeným prechodovým odporom, čo môže mať za následok až vypadnutie komponentu zo spoja, alebo odtrhnutiu spoja od DPS. Čiže spoj sa s najväčšou pravdepodobnosťou rozpadne pri akomkoľvek fyzickom alebo tepelnom namáhaní. Upozorňujem, že zrnitosť je vizuálnou narážkou pre spájky na báze olova. Bezolovnaté spájky vyzerajú často zrnité, aj keď sa pri nich nejedná o studený spoj a existuje dobrá metalurgická väzba. Rovnako sa môže studený spoj detekovať ako prasklinu v okolí vývodu komponentu.

Najrýchlejším spôsobom, ako zafixovať studený spájkovací spoj, je jednoducho pomocou spájkovačky pretaviť spájku. Tavidlo sa opätovne aktivuje a výsledkom bude dokonalý spoj.V prípade potreby je možné pridať dodatočné tavidlo aplikované v podobe fixky.

 

Become a Patron!



Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár. Pridáte prvý? Za obsah komentárov je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.
Webwiki ButtonSeo servis Diallix.net VN-Experimenty Hatiar.eu