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修复印刷电路板受损的角
录入时间:2019/10/29 12:20:25

作者:Bob Wettermann,BEST公司.

印刷电路板组件的物理损坏往往是因为操作不当造成的。当我们把电路板放到PCB组装作业区的电路板承载体内,电路板可能会发生跌落、碰撞或处置不当等情况(如图1所示)。当层压的材料受到这种损坏时,是否可以修复?这个问题的答案就像大多数工程学的答案一样,要视情况而定。


图1:有一个角受损的PCB

行业标准《IPC-A-610:电子组件的可接受性》,根据电子产品的分类详细描述了组件可接受的条件是什么,什么样的组件是有缺陷的组件。当违反最小电气间隙要求时,这个检查规范把破碎的角或层压损伤当作缺陷,而且因为它被设计成组件的一部分或者它不满足客户的印刷规范的要求,所以组件不满足“形式、适配或功能”的要求。

根据可接受标准,对于所有类型的产品,上面提到的所有情况都是缺陷。此外,对于所有的产品类别,如果基础金属因边角受到损害而暴露出来,也会把它确认为缺陷。按照《IPC-A-610》标准10.2.5章节,如果“裂缝”或角的损坏超过PCB边缘到最近导体距离的2.5毫米(0.1英寸)或更小的距离的一半时,这也会被认为是缺陷。

尽管客户最终会通过选择前面引用的行业标准来最终确定什么样的情况属于缺陷,但是,一旦确定损坏的角代表缺陷条件,将使用不同类型的处置策略。选项是:按原样使用电路板(经客户批准)、修复它 (物理损坏PCB)或废弃它。 选择第二次选项时,PCB的角需要修复。

当电路板因处理不当或组件跌落而遭到物理损坏时,而且电路板的角遭到损坏或出现缺失时,必须对组件进行几项其他的检查。在一些情况下,特别是有易碎的焊锡合金时,例如各种无铅合金,焊点可能因物理事件而出现断裂。此外,靠近角的零件可能有焊盘或走线被扯裂。如果PCB使用涂层,在组件跌落后涂层可能已经破裂。最后,必须检查阻焊膜和元件本身,因为它们在受到撞击时也可能会受损。

PCB维修指南《IPC-7721:电子组件的返工、修改和维修》中概述了许多PCB的维修方法。第一种方法是用环氧树脂来修补层压板。在通常情况下,这种方法被用来维修受到轻微损坏的层压板;其次,你可以使用区域植入或角植入的方法。当PCB层压板出现大面积损坏时使用这种方法,或者在原来的材料再也没有时,例如角折断时,使用这种方法。这种方法跟它的名字的含义一样,使用替换的层压板,并且用槽舌结合的方法进行维修。

本专栏关注的是环氧树脂法,这种方法已经被用来维修组装好的刚性PCB上的断裂或损坏的角。这种维修方法的第一步是识别PCB受到损坏的程度。首先,清洗待维修的区域以确保能够全面检查这个区域。同时,通过Gerber文件集来评估或进行X光分析,确定是否存在内层电路走线受损。如果内层没有电路,或者没有因PCB损坏导致的零件缺失,则所描述的修复方法将是唯一需要的。

使用球磨机磨掉层压板的毛边或纤维。如果损坏部位是一个大的角,可以从下部切开到层压板的边缘,以增加粘合面积。如果内部电路已经损坏,那么你进行这些维修将必须获得批准或者具有专业技能。然后,找一个你能找到的用来装小工具或螺母与螺栓的小塑料盒。这将是一次性使用的盒子,所以,如果你可以从某处“借用”它,你就可以很容易地稙入替代的层压板。

接下来,按照制造商的说明书混合粘合剂的树脂和硬化剂这两个组分。现在,使用经过改造,只留有一个角的小容器,把这个小容器放置在要稙入的角的位置,这样可以和损坏的角的部位对齐。将环氧树脂混合物倒入这个小盒子里,使表面是平滑的。要按照制造商的说明书固化环氧树脂。用金刚砂布和一些水、湿砂子来粘合稙入的角。你可能必须添加一些环氧树脂或着色剂来使移植的角的形状、适配度和功能和原来的角一样(图2)。根据电子组件的等级,按照可接受收标准对维修区域进行清洗和再次检查。


图2:经过维修的PCB的角(为了更好地演示,使用了不相配的颜色)。

使用这种环氧树脂方法,你可以成功地解决电路板的角受损的问题,而不用把受损的电路板丢到废料堆里。

作者简介:Bob Wettermann是BEST公司的负责人,BEST公司是一家返工与维修工厂,总部设在美国芝加哥。


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