工程师必备的PCB维修指南

要如何动手修理印刷电路板(PCB)？怎样才能掌握这项技能？更重要的是，这项技能对你的职业生涯能带来什么好处？对电子工程师来说，有很多好理由应该要能对自己维修PCB的技能充满自信；对喜欢自己动手修修补补的人以及业余爱好者来说，一个充分的理由则是──这是更精进自己电子维修技能的第一步。

为什么要那么麻烦去学习组件级的PCB电路板维修？难道我们不是已经习惯“坏了就丢掉”，一旦发现电子装置有毛病就毫不手软地将它们扔进垃圾桶？

以上是为什么该学习修理PCB的最重要理由；而只要是对电子有热情的人，以及希望能重复利用电子装置或最大化延长其产品寿命的人，都能从发现损坏的铜导线、确定是哪颗电路板零件故障，以及更换那些零件并使PCB复原的过程中，找到很大的满足感。

铜导线脱离的PCB。（图片来源：要求匿名的一位工程师）

无论是业余爱好者还是专业人士，要想学习打造与维护自己的设计案和系统，就得了解PCB如何运作以及复原；像是以下这些基本电子装置：

• 车库门遥控器；

• 家庭电影院系统；

• 电动工具速度控制器；

• 电视机；

• 计算机。

电子工程师更应该熟练掌握这种基本技能。无论在消费性或商用领域，都离不开各种复杂的电子装置，它们大多数都需要PCB，技术人员需要了解如何诊断电路板问题、修复或更换故障零件，才能对各种类型的运算设备与物联网(IoT)设备进行故障排除。

简易PCB维修步骤

最常进行的PCB维修，是热、物理伤害以及零组件承受过高电压的善后。尽管电路板结构内的玻璃纤维、铜和胶涂层能够在一定程度上阻止热量的积聚，但某些PCB的确比其他PCB更容易发生脱层(delamination)和其他与热有关的症状。

零件发生热损坏的PCB。（图片来源：要求匿名的一位工程师）

首先，准备所需工具和其他材料：

• 尖刀、平头螺丝刀或很细的砂纸；

• 铜箔胶带；

• 焊枪；

• 热风枪；

• 剪刀或美工刀；

• 笔；

• 棉花棒和药用酒精；

• 镊子；

• 回形针。

接着是我们提供的快速指南，可依照以下步骤来让损坏的PCB恢复正常功能：

步骤1：将损坏的焊垫或零件从PCB移除。先将PCB固定在工作台上，确保在工作时它不会移动；最好使用胶带。为了诊断损坏的PCB，有时需要用示波器来探测各个点的信号强度和波形，测试整个板子的电路连续性。也有时候只需简单地找出烧毁区域，更换故障的组件、焊垫或导线，并重新与PCB现有的导线接合。

如果你发现PCB上的某个零组件不能正常运作，则可透过下面的简单步骤取下并更换：

• 拿起热风枪并将开关打开；热风枪要距离故障零件至少6吋(约15公分)。

• 几秒钟后，试着用镊子把零件拔下来；如果行不通，再加热几秒钟，然后重试一次。

如果PCB焊垫因热损坏，最好使用尖刀小心地将之移除；你的首要任务是让板子上没有任何残留物，同时尽可能不破坏走线与其他周边功能。

步骤2：清洁铜线并去除焊料。一旦取下损坏的焊垫之后，继续以尖刀去除上面的焊料；如果使用刀子不便完成这种比较精细的操作，也可以使用尖头螺丝刀或细砂纸。无论用哪种工具，最后要让铜线清洁溜溜、没有残余焊料。

步骤3：将铜箔胶带贴在电路板走线位置。在移除损坏的铜线并将该区域清理干净后，就可以将铜箔胶带贴在要处理的地方。铜箔胶带要与现有的导线重迭，并覆盖在现有的通孔及周围一部分区域之上。

步骤4：焊接接合点。从这里开始要仔细将新的铜箔胶带与准备修复之PCB上的现有导线以焊接接合；以下是一些小撇步以及需要注意的地方： 铜箔胶带会在焊接温度下迅速熔化，因此你必须确定可以一次就完成这部份程序再动手。 尽可能用最小的热度，操作时必须谨慎、快速，减少施加的热量。

步骤5：恢复PCB通孔。找一个末端是硬钝头的东西，例如笔或其他简单工具，压在刚刚完成焊接的区域上并用力摩擦，确保铜箔胶带牢牢地固定在整个焊垫区域；在该区域加热之后，黏胶应该仍未干透。使用这种方法能确定通孔的位置，然后用回形针或其他类似工具穿孔。

步骤6：把零件放好并进行焊接。如果你有按照以上每一个步骤，PCB的功能应该已经恢复，并可以接受你选择的新零件了。接下来是你应该很熟悉的焊接零件程序；像之前一样，你要尽可能少施加热。刚修好的铜箔胶带/焊垫与铜线之间的新接合点可能还不太牢固。

步骤7：修剪维修区中多余的胶带。用你的剪刀或美工刀，小心地将铜箔胶带切成适合的尺寸以完成修复。必须注意，刚修好的接合点可能会使PCB恢复功能，但是焊垫、铜导线和接合点再也不如原来那样结构健全；然而，你赋予了其他很多人会当垃圾丢掉的东西全新生命。

除了合适的工具还需要什么？

修理PCB是软、硬功夫的结合，无论你在第一次尝试时的技巧多么基本或者是否正确；没有先后顺序，这些功夫包括优良的手眼协调能力、耐心和对细节的关注。归根究底，最重要的还是练习、练习、再练习。练就修理PCB技能需要投注时间和精力，一旦能掌握这项技能，你就会对电子维修产生更大的兴趣，并找到更多机会让技巧由简入繁。