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Les cartes de circuits imprimés (PCB) sont les unités centrales de la plupart des gadgets électroniques.
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Réparation de circuits imprimés
Les circuits imprimés sont au cœur de tous les gadgets électroniques. Comme vous pouvez le deviner, les PCB sont exceptionnellement complexes, ce qui implique un remplacement coûteux. Alors, achetez-vous une nouvelle carte ou l’envoyez-vous à votre fabricant pour réparation lorsque vous avez un PCB endommagé ?
Les circuits imprimés peuvent être remis en place et retournés aux spécifications d’origine pour bien moins que l’achat d’un remplacement. Vous pouvez réparer tous les problèmes de PCB avec les bonnes compétences et connaissances. Mais, parfois, la carte PCB peut être endommagée, dépassant toute réparation.
Le remplacement simple des composants et la soudure peuvent être appropriés pour les réparations de PCB moins compliquées. Cependant, la réparation d’assemblages complets de circuits imprimés peut être difficile et nécessite une approche systématique pour détecter et résoudre rapidement les problèmes. Continuez à lire cet article pour comprendre comment réparer une carte de circuit imprimé endommagée.
Raisons pour lesquelles les PCB échouent
Avant de réparer une carte, vous devez inspecter et connaître la raison de sa défaillance. Vous ne pouvez pas résoudre un problème avec succès lorsque vous n’en connaissez pas la cause, n’est-ce pas ?
Connaître certaines des causes courantes de défaillance des circuits imprimés est très bénéfique. Vous saurez au moins par où commencer en cas de panne de votre appareil électronique. Pour cette raison, passons en revue les problèmes courants liés aux PCB :
Dommages physiques
Les dommages d’impact dus à une chute ou à une manipulation brutale des PCB peuvent se présenter de plusieurs manières. Des composants fissurés et des plaquettes BGA cassées aux doigts de golf endommagés, il peut être difficile d’identifier les problèmes de réparation de PCB dus à des dommages physiques.
Défaillance de composant
Outre les dommages physiques, les composants PCB défectueux sont la deuxième raison la plus courante de défaillance des cartes de circuits imprimés. Vous pouvez être certain que le problème est lié au composant lorsqu’il n’y a pas de dommage d’impact.
Dommages aux doigts d’or
Les doigts dorés sont des éléments de la périphérie de votre circuit imprimé normalement exposés aux éclaboussures de soudure lors du soudage à la vague. La carte de circuit imprimé peut ne pas fonctionner comme souhaité lorsque les contacts de bord sont entachés de soudure ou gâtés.
Dommages au tampon BGA
Les tampons BGA peuvent être endommagés lorsque vous retirez le composant ou en raison d’une manipulation brutale lors du nettoyage ou du transport. En raison de ces dommages, la pièce montée peut ne pas fonctionner efficacement sur la carte PCB.
Dommages aux trous traversants et aux vias
Les trous traversants plaqués et les vias sont essentiels au bon fonctionnement du PCB multicouche. Ces trous traversants peuvent être endommagés par une manipulation brutale ou un retrait incorrect des pièces. Par conséquent, vous devrez peut-être réparer le PCB.
Corrosion
L’exposition à l’eau, à l’air et à d’autres contaminants peut entraîner la formation d’une couche de rouille sur les conducteurs métalliques. Cette couche réduit la conductivité, diminue l’efficacité du circuit imprimé et augmente la possibilité de court-circuit. L’exposition à des produits chimiques peut également entraîner la corrosion des PCB.
Traces brisées
De même, une manipulation brutale ou un retrait incorrect des pièces peut altérer les traces de PCB. Ces traces ne peuvent pas conduire de signaux si elles sont endommagées, ce qui entraîne un dysfonctionnement de la carte de circuit imprimé.
Bords endommagés
Vous pouvez facilement endommager les bords et les coins de votre PCB lors de son transport et de sa manipulation. Par conséquent, il peut y avoir un délaminage et des problèmes avec les composants et trace de circuit imprimé près du bord.
Délamination du masque de soudure
Une mauvaise manipulation ou une mauvaise qualité peut entraîner un retrait partiel ou complet des masques de soudure. De plus, des dommages mécaniques ou une chaleur extrême peuvent provoquer un détachement partiel ou total du matériau du masque de soudure. En conséquence, cela peut affecter négativement l’apparence de la carte et entraîner de graves problèmes de réparation et de maintenance des PCB.
Comment réparer un PCB
Les réparations de cartes de circuits imprimés peuvent être très exigeantes ; par conséquent, vous devez posséder les connaissances et l’expertise pertinentes liées au sujet. Certains problèmes de réparation de PCB, tels que les traces de dommages, sont faciles à identifier, tandis que d’autres peuvent être plus difficiles à identifier.
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En conséquence, vous devez délibérer avant d’effectuer la retouche et la réparation du PCB pour éviter de causer plus de dommages. Examinons les considérations essentielles avant de commencer à réparer les circuits imprimés.
Facteurs à prendre en compte avant d’effectuer une réparation de carte de circuit imprimé
Vous devez tenir compte de ces facteurs pour déterminer s’il faut réparer le PCB ou non :
- Coût de remplacement de l’appareil électronique
- Rôle de l’appareil
- Coût d’un nouvel appareil ou PCB
- Durée d’immobilisation lors du remplacement du circuit imprimé
- Durée d’immobilisation lors de la réparation de la carte
- Portée des travaux de réparation
Matériaux et outils pour la réparation de PCB
Il existe des outils exceptionnellement bons utilisés pour réparer les circuits imprimés. Voici quelques outils de réparation de PCB importants dont vous aurez besoin :
Poste de travail ergonomique
Lors de la réparation de cartes de circuits imprimés, vous aurez besoin d’un poste de travail mis à la terre ESD avec des prises, un éclairage et un confort appropriés. Vous pouvez boulonner les systèmes fréquemment utilisés au poste de travail pour améliorer l’efficacité.
Microscope stéréo de qualité
Effectuer une réparation de PCB de précision n’est pas possible sans ce type de microscope. Évitez les moniteurs vidéo et les caméras car ils n’offrent pas la clarté fournie par un stéréomicroscope de qualité.
Outil de soudure
Le soudage de précision est essentiel dans les opérations modernes de réparation de circuits imprimés. Vous avez besoin des meilleurs fers à souder au design ergonomique, parfaitement contrôlés et dotés d’une large collection de petites pannes.
Outils de suppression de composants
Vous avez besoin d’outils spéciaux pour un retrait efficace et inoffensif des pièces. Généralement, ces outils utilisés pour réparer les composants PCB utilisent soit un chauffage infrarouge (lampes IR focalisées), un chauffage convectif (gaz chaud) ou un chauffage conducteur (contact).
Station de préchauffage
En plus du four de séchage/durcissement, il est nécessaire d’avoir une station de préchauffage. Vous pouvez utiliser un radiateur infrarouge ou un préchauffeur de type plaque chauffante. Le préchauffage accélère l’opération de réparation et réduit le choc thermique en raison de l’échauffement localisé dans la zone de réparation.
Système de micro-perçage de précision
En raison du travail minutieux impliqué pendant le processus de réparation des PCB, un outil de perçage et de meulage léger et de qualité supérieure de type dentaire est nécessaire. L’outil est essentiel car la vitesse élevée, le contrôle précis de la profondeur et la précision sont essentiels lors de la réalisation de rainures, de fentes et de trous.
Coussinets et circuits de remplacement
Les circuits et les pads de remplacement sont disponibles dans une variété de modèles. Le montage des pièces implique de les thermocoller à la surface du circuit imprimé.
Mécanisme de placage de contact en or
Assurez-vous de disposer d’un système de placage efficace pour obtenir un placage sûr et fiable des contacts à bord doré. Le système doit faciliter la manipulation appropriée des produits chimiques dangereux et garantir une alimentation contrôlée des surfaces de placage.
Kits époxy et masque de soudure
Vous avez besoin d’époxydes à haute résistance et à température élevée lors de la réparation d’un circuit imprimé cassé. L’époxy à deux composants est le meilleur choix car il offre une résistance thermique, une résistance et une longévité élevées non fournies par les époxy à prise rapide et à un composant.
De même, un masque de soudure est important pour restaurer l’apparence cosmétique du PCB. Si possible, utilisez un four de séchage pour durcir les époxydes.
Presse à oeillets et oeillets
En règle générale, vous aurez besoin d’une presse à œillets et d’œillets cuivrés pour réparer les PCB traversant les trous.
Réparation des problèmes courants de PCB
Le principal avantage de la réparation de PCB cassé est que vous pouvez toujours terminer le processus plus rapidement que le remplacement de la carte. De plus, la réparation est généralement moins coûteuse en fonction de l’étendue des dommages.
En raison de la complexité du processus, la réparation des PCB défectueux doit être effectuée par un expert pour éviter de causer plus de dommages. Cela dit, examinons maintenant les moyens de résoudre les problèmes courants liés aux PCB :
Dommages physiques
À condition que le problème ne soit pas causé par une défaillance totale du PCB, vous pouvez corriger les dommages physiques grâce à la procédure de remise à neuf. Typiquement, cela implique de faire fondre la partie défectueuse du circuit imprimé ou de la restaurer par démontage et remontage.
Souvent, le processus nécessite le remodelage du PCB, le ressoudage des composants et le reballage des traces de PCB.
Défaillance de composant
Dans la plupart des cas, vous pouvez repérer un composant PCB cassé en inspectant visuellement la carte de circuit imprimé. Leur coque externe peut sembler cassée, brûlée ou fissurée, ou la pièce peut être complètement détachée de la planche.
De plus, plusieurs outils sont utilisés pour réparer les PCB que vous pouvez utiliser pour tester la conductivité du circuit imprimé. Les outils peuvent également aider à déterminer si l’électricité circule vers le composant ou est complètement endommagée.
Vous pouvez réparer la défaillance du composant PCB en ressoudant la pièce ou en remplaçant le composant.
Dégâts à l’état de traces
À condition que la carte de circuit imprimé ne présente pas de traces excessivement fines, vous pouvez identifier les dommages causés par les traces de PCB en inspectant le chemin. Le rebillage ou le ressoudage à l’aide du matériel nécessaire est la méthode la plus simple pour réparer une trace de PCB cassée. Faire cela restaure les circuits cassés et permet la libre circulation des signaux électriques à travers le circuit imprimé.
Mauvaise conception
Une mauvaise conception de circuit imprimé échouera continuellement même après réparation. Vous saurez que votre carte est mal conçue si elle présente de nombreux problèmes après les tests et la réparation des PCB. La solution préférée à une mauvaise conception consiste à remplacer entièrement le PCB.
Panne électrique
En dehors des dommages visibles sur le composant PCB, un voltmètre est le meilleur appareil pour vérifier les problèmes électriques dans une carte de circuit imprimé. En règle générale, le remplacement des composants ou la réinstallation est le moyen le plus simple de résoudre les problèmes électriques des PCB.
Conclusion
Les PCB peuvent avoir de nombreux problèmes, allant des traces et des défaillances des composants aux dommages physiques. Grâce à une inspection complète, vous pouvez identifier et résoudre chaque problème de PCB pour restaurer votre carte de circuit imprimé à ses spécifications d’origine.
Cet article est exact et fidèle au meilleur de la connaissance de l’auteur. Le contenu est uniquement à des fins d’information ou de divertissement et ne remplace pas un conseil personnel ou un conseil professionnel en matière commerciale, financière, juridique ou technique.
