工程師必備的PCB維修指南

要如何動手修理印刷電路板(PCB)？怎樣才能掌握這項技能？更重要的是，這項技能對你的職業生涯能帶來什么好處？對電子工程師來說，有很多好理由應該要能對自己維修PCB的技能充滿自信；對喜歡自己動手修修補補的人以及業余愛好者來說，一個充分的理由則是──這是更精進自己電子維修技能的第一步。

為什么要那么麻煩去學習組件級的PCB電路板維修？難道我們不是已經習慣“壞了就丟掉”，一旦發現電子裝置有毛病就毫不手軟地將它們扔進垃圾桶？

以上是為什么該學習修理PCB的最重要理由；而只要是對電子有熱情的人，以及希望能重復利用電子裝置或最大化延長其產品壽命的人，都能從發現損壞的銅導線、確定是哪顆電路板零件故障，以及更換那些零件并使PCB復原的過程中，找到很大的滿足感。

銅導線脫離的PCB。（圖片來源：要求匿名的一位工程師）

無論是業余愛好者還是專業人士，要想學習打造與維護自己的設計案和系統，就得了解PCB如何運作以及復原；像是以下這些基本電子裝置：

? 車庫門遙控器；

? 家庭電影院系統；

? 電動工具速度控制器；

? 電視機；

? 計算機。

電子工程師更應該熟練掌握這種基本技能。無論在消費性或商用領域，都離不開各種復雜的電子裝置，它們大多數都需要PCB，技術人員需要了解如何診斷電路板問題、修復或更換故障零件，才能對各種類型的運算設備與物聯網(IoT)設備進行故障排除。

簡易PCB維修步驟

最常進行的PCB維修，是熱、物理傷害以及零組件承受過高電壓的善后。盡管電路板結構內的玻璃纖維、銅和膠涂層能夠在一定程度上阻止熱量的積聚，但某些PCB的確比其他PCB更容易發生脫層(delamination)和其他與熱有關的癥狀。

零件發生熱損壞的PCB。（圖片來源：要求匿名的一位工程師）

首先，準備所需工具和其他材料：

? 尖刀、平頭螺絲刀或很細的砂紙；

? 銅箔膠帶；

? 焊槍；

? 熱風槍；

? 剪刀或美工刀；

? 筆；

? 棉花棒和藥用酒精；

? 鑷子；

? 回形針。

接著是我們提供的快速指南，可依照以下步驟來讓損壞的PCB恢復正常功能：

步驟1：將損壞的焊墊或零件從PCB移除。先將PCB固定在工作臺上，確保在工作時它不會移動；最好使用膠帶。為了診斷損壞的PCB，有時需要用示波器來探測各個點的信號強度和波形，測試整個板子的電路連續性。也有時候只需簡單地找出燒毀區域，更換故障的組件、焊墊或導線，并重新與PCB現有的導線接合。

如果你發現PCB上的某個零組件不能正常運作，則可透過下面的簡單步驟取下并更換：

? 拿起熱風槍并將開關打開；熱風槍要距離故障零件至少6吋(約15公分)。

? 幾秒鐘后，試著用鑷子把零件拔下來；如果行不通，再加熱幾秒鐘，然后重試一次。

如果PCB焊墊因熱損壞，最好使用尖刀小心地將之移除；你的首要任務是讓板子上沒有任何殘留物，同時盡可能不破壞走線與其他周邊功能。

步驟2：清潔銅線并去除焊料。一旦取下損壞的焊墊之后，繼續以尖刀去除上面的焊料；如果使用刀子不便完成這種比較精細的操作，也可以使用尖頭螺絲刀或細砂紙。無論用哪種工具，最后要讓銅線清潔溜溜、沒有殘余焊料。

步驟3：將銅箔膠帶貼在電路板走線位置。在移除損壞的銅線并將該區域清理干凈后，就可以將銅箔膠帶貼在要處理的地方。銅箔膠帶要與現有的導線重迭，并覆蓋在現有的通孔及周圍一部分區域之上。

步驟4：焊接接合點。從這里開始要仔細將新的銅箔膠帶與準備修復之PCB上的現有導線以焊接接合；以下是一些小撇步以及需要注意的地方： 銅箔膠帶會在焊接溫度下迅速熔化，因此你必須確定可以一次就完成這部份程序再動手。 盡可能用最小的熱度，操作時必須謹慎、快速，減少施加的熱量。

步驟5：恢復PCB通孔。找一個末端是硬鈍頭的東西，例如筆或其他簡單工具，壓在剛剛完成焊接的區域上并用力摩擦，確保銅箔膠帶牢牢地固定在整個焊墊區域；在該區域加熱之后，黏膠應該仍未干透。使用這種方法能確定通孔的位置，然后用回形針或其他類似工具穿孔。

步驟6：把零件放好并進行焊接。如果你有按照以上每一個步驟，PCB的功能應該已經恢復，并可以接受你選擇的新零件了。接下來是你應該很熟悉的焊接零件程序；像之前一樣，你要盡可能少施加熱。剛修好的銅箔膠帶/焊墊與銅線之間的新接合點可能還不太牢固。

步驟7：修剪維修區中多余的膠帶。用你的剪刀或美工刀，小心地將銅箔膠帶切成適合的尺寸以完成修復。必須注意，剛修好的接合點可能會使PCB恢復功能，但是焊墊、銅導線和接合點再也不如原來那樣結構健全；然而，你賦予了其他很多人會當垃圾丟掉的東西全新生命。

除了合適的工具還需要什么？

修理PCB是軟、硬功夫的結合，無論你在第一次嘗試時的技巧多么基本或者是否正確；沒有先后順序，這些功夫包括優良的手眼協調能力、耐心和對細節的關注。歸根究底，最重要的還是練習、練習、再練習。練就修理PCB技能需要投注時間和精力，一旦能掌握這項技能，你就會對電子維修產生更大的興趣，并找到更多機會讓技巧由簡入繁。