電路板卡應急維修的必要知識和技能

馬子品

摘要：電子產(chǎn)品已經(jīng)進入千家萬戶，電子產(chǎn)品的維修也成為了如今較為熱門的行當。對于很多初學者或者略懂電工知識的入門者面對集成度越來越高的各種各樣電子產(chǎn)品板卡維修，需要掌握相關知識和技能。本文旨在就一個初級電路維修人員的角度出發(fā)，闡述電路板維修必要的知識和技能，達到快速上手的目的。但對于維修的成功率只能在大量的實踐基礎上，逐步提高。

關鍵詞：安全用電;電工與電子;焊接;電子儀表及工具

隨著電子產(chǎn)品高度的集成化、小型化，除了大功率元器件外很多由分立元件組成的電路板已經(jīng)逐步被淘汰。面對我們眾多的家用電子產(chǎn)品、工業(yè)控制器等，在發(fā)生故障后及時維修是保證產(chǎn)品能夠正常運行的重要手段。在這里我們要很明確，維修后的設備為保障設備的正常運行只適合應急使用（類似于備胎原理），最終還是應該及時更換成品相關板卡或者設備。就拿如今常見的電腦或者手機維修而言，通常在備品備件充足的前提下通過更換相關板卡或者電路板來實現(xiàn)產(chǎn)品的正常使用。本文主要是基于備品備件不足，當設備出現(xiàn)故障需要及時維修的角度出發(fā)來闡述維修電路板必須的知識和技能。

云南某大型制造企業(yè)在生產(chǎn)線運行過程中，未知的某種原因導致控制生產(chǎn)線運行的6臺西門子S7–200PLC（可編程序控制器）輸出端燒毀，整個生產(chǎn)線停機。維修倉庫的備用同型號的設備只有一臺，聯(lián)系設備代理商答復需要15天左右才能到貨，一個自動化生產(chǎn)線停15天那損失將是巨大的。為此只能找工程技術人員來進行應急處理及維修，工程技術人員通過修改了控制程序，恢復了部分功能，但仍然不能滿足生產(chǎn)線正常運行的需求。只能將損壞的PLC全部拆下進行維修緊急維修，經(jīng)過維修人員檢測對該型號PLC輸出控制驅動的貼片集成電路進行更換后，重新安裝到原來控制柜后生產(chǎn)線恢復正常。這樣該企業(yè)的生產(chǎn)線在停機7小時候，全部恢復運行。15天后全新的PLC到貨，對將維修過的PLC進行了全部更換，至此一次典型的應急維修過程圓滿結束。通過這個真實的案例，我們可以發(fā)現(xiàn)對電路板卡的維修在現(xiàn)實的生產(chǎn)生活中的重要性。下面我們就來看看要維修集成度較高的電路板卡需要我們具備的知識和技能。

要維修電路首先應該具備最基本的安全用電知識，畢竟電是我們不能憑借肉眼和肢體接觸去感知的。如果不具備一定的安全用電知識想要對電路進行維修，常常會擴大故障甚至出現(xiàn)危及生命的安全事故。所以對于電路維修人員一般都需要進行電工作業(yè)的上崗培訓，做到持有電工作業(yè)操作證的人員才能進行維修，這就有點類似于開車需要駕照的道理是一樣的。

掌握安全用電知識的基礎上，還需要具備必要的電工與電子技術理論知識。熟悉了解常用的電子電氣元器件的基本功能及封裝形式，特別當下移動互聯(lián)網(wǎng)的普及為維修人員通過手機就能快速查到相關的技術資料，為維修工作帶來了極大的便利。作為電路維修人員在掌握了上述維修前的基本知識后，就可以嘗試進行維修作業(yè)。

作為電路板卡的維修常用的電工電子測量儀器儀表及維修工具、輔助材料也是是必不可少的。我們一般維修電路板卡首先會涉及到設備拆卸，在設備拆卸前應該先對設備原來的組裝結構及接線方式等進行詳細的標記和記錄，防止拆卸后無法復原，這也是剛接觸電路維修人員常常容易犯的錯誤。現(xiàn)在的很多設備除了標準件的螺絲螺母外，很多使用了卡扣式安裝，怎么正確的拆卸設備也是需要維修人員需要花很多時間去進行實踐練習。我們一般需要的常用工具有與設備標準件配套各種大小不一的十字、一字起子、活動和套筒扳手、尖嘴鉗和鋼絲鉗等，如果涉及到無線電發(fā)射和接收的設備還需要無感起子等。常用的電工電子儀器儀表有萬用表、鉗形表、示波器等，用于測量交直流電流、電壓和電阻以及信號的波形等，在這里這些儀器儀表的正確使用方法就不在這里贅述。

當我們對拆卸下來的故障設備板卡結合原理圖通過肉眼觀察，儀器儀表測量初步判斷損壞的元器件后。接下來就是對元器件進行拆焊，拆焊常用的工具有電烙鐵、吸錫器、熱風槍、熱風焊臺等。電烙鐵一般用來拆焊分立元件和直插式（SIP、DIP）集成電路，熱風槍和熱風焊臺用來拆卸貼片式元件及集成電路。不同的工具拆焊不同的封裝形式電子元件是有著嚴格的區(qū)分的，特別是不能使用電烙鐵去拆焊貼片式的集成電路。對于電路板卡維修怎么正確使用拆焊工具是提高維修成功率最重要的一個環(huán)節(jié)，稍有不慎就有可能在這一環(huán)節(jié)導致維修失敗甚至于擴大故障。一般我們用的較多的工具是電洛鐵，電洛鐵雖然工具種類很多，但進行實際工件焊接實踐時，可以先選定種類和相關參數(shù)，如功率規(guī)格等，以便提高焊接質量和效率。具體方法和步驟如：

（1）若需要焊接的是集成電路、晶體管或受熱易損元件時，可優(yōu)先選用 20瓦以內(nèi)熱或 25瓦外熱電烙鐵。

（2）若焊接的是導線或同軸電纜，應優(yōu)先先用 45～75瓦外熱電烙鐵，或 50瓦內(nèi)熱電烙鐵。

（3）若焊接的是較大元器件，如輸出變壓器的引線腳、金屬底盤接地焊片等，應選用 100瓦以上的電烙鐵。

電烙鐵使用可調(diào)式的衡溫烙鐵較好;平時不用烙鐵的時候，要讓烙鐵嘴上保持有一定量的錫，不可把烙鐵嘴在海棉上清潔后存放于烙鐵架上;海棉需保持有一定量水份，至使海棉一整天濕潤;拿起烙鐵開始使用時，需清潔烙鐵嘴，但在使用過程中無需將烙鐵嘴拿到海棉上清潔，只需將烙鐵嘴上的錫擱入集錫硬紙盒內(nèi)，這樣保持烙鐵嘴之溫度不會急速下降，若集成電路（IC）上尚有錫提取困難，再加一些錫上去（因錫絲中含有助焊劑），就可以輕松地提取多的錫下來;烙鐵溫度在340～380度之間為正常情況，若部分敏感元件只可接受240～280度的焊接溫度;烙鐵頭發(fā)黑，不可用刀片之類的金屬器件處理，而是要用松香或錫絲來解決;每天用完后，先清潔，再加足錫，然后馬上切斷電源。其次是熱風槍或者熱風焊臺，主要用于拆卸體積更小集成度更高的貼片式元件，在溫度的控制上與電洛鐵相似，其與電烙鐵的本質區(qū)別是電烙鐵是直接接觸電子元器件管腳傳熱進行拆焊，熱風槍是通過風泵吹出的熱風不直接接觸元器件管腳融化焊錫進行拆焊。主要的使用技巧有如下幾點：

（1）在使用熱風槍加熱需要更換元器件時，應該根據(jù)元器件的大小控制風量，如果風量太大容易把需要拆焊的周邊微小元器件吹跑。

（2）熱風槍風嘴邊緣應該與元器件保持至少3厘米左右的距離。風槍垂直于被拆元件并回字形晃動，使選中元器件均勻受熱。加熱的同時用鑷子輕輕撥動芯片，能動就可以用鑷子取下。

（3）芯片拆取時焊接引腳的錫球均應完全熔化，如果有未完全熔化的錫球存在，起撥集成電路時則易損壞這些錫球連接的焊盤，造成電路板的徹底破壞。同樣，在對芯片進行焊接時，如果有未完全熔化的錫球存在，就會造成虛焊。

在更換元器件完成后，除了借助放大鏡觀察焊點焊盤外，還應該使用萬用表測量焊點是否有效接通，然后就可以裝機進行通電測試了。至此一般電路板卡的基本操作流程也就結束了，在這里還是最后再強調(diào)凡是通過更換元器件恢復正常使用的電子產(chǎn)品和控制器，因為在維修過程中或多或少都會導致到整個電路板卡電氣性能下降，僅僅是作為一種應急手段來使用。需要設備或者電氣長期穩(wěn)定運行，我們通常還是需要更換整個電路板卡甚至設備才能得到有效保證。

參考文獻

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