یک برد مدار چاپی یا PCB جزء اصلی تقریباً تمام وسایل الکترونیکی است. همه چیز به جز ساده ترین وسایل الکترونیکی از نوعی برد برای اتصال و همگام سازی مکانیکی همه عناصر محصول استفاده می کند. به عنوان مثال، یک قهوه ساز ممکن است یک PCB کوچک برای اتصال سیستم کنترل الکترونیکی، المنت بخاری و صفحه نمایش داشته باشد.
به خاطر اهمیت زیادی که این قطعه دارد افراد زیادی بعد از گذراندن دوره های آموزش تعمیرات برد الکترونیکی به عنوان تعمیرکار مشغول فعالیت شده و حتی درآمد بسیار خوبی هم بدست می آورند.
در روزهای اولیه - قبل از اینکه نرم افزار طراحی یک چیز باشد - بردهای مدار چاپی با استفاده از صفحات مایلار از طریق توسعه دستی برنامه ریزی می شدند و اغلب چهار برابر بزرگتر از خود برد مدار بودند. طراحان پدها، ردپاها و اجزای پین را در یک طرح پیشنهادی قرار می‌دهند، که به نوعی مانند استوری‌بورد برای آزمایش و توضیح مدارها استفاده می‌شود. امروزه همه اینها از طریق نرم افزار طراحی و ساخت انجام می شود.
PCB ها از نظر مکانیکی برای پشتیبانی و اتصال تمام اجزای داخل دستگاه، که با استفاده از مسیرهای رسانا همگام‌سازی می‌شوند، ضروری هستند - این به الکتریسیته اجازه می‌دهد آزادانه از طریق برد و از جزء به جزء دیگر جریان یابد.
قطعات PCB به برد لحیم می شوند که به صورت الکتریکی و مکانیکی آنها را به مدار کلی متصل می کند. این "مولفه ها" شامل مواردی مانند باتری، مقاومت ها، LED ها، ترانزیستورها، خازن ها و موارد دیگر است.
تخته ها اغلب به صورت لایه ای تولید می شوند که شامل سطوح مختلف ورق های رسانا و غیر رسانا می باشد. آنها می توانند یک طرفه با یک لایه مسی، دو طرفه با یک لایه مس دوتایی در هر دو طرف یک لایه زیرلایه، یا چند لایه با لایه های مختلف مس و زیرلایه باشند. شایان ذکر است که بردهای چند لایه مزایای مختلفی مانند افزایش تراکم اجزا را ارائه می دهند، اما تجزیه و تحلیل، تعمیر و اصلاح آنها بسیار دشوارتر است.
درک این نکته مهم است که قطعات و شیوه های تعمیر برد مدار اغلب از همان مواد و اجزای مورد استفاده برای ساخت سخت افزار در وهله اول تشکیل شده است. جایگزین‌ها یا جایگزین‌های بسیار کمی وجود دارد، به‌ویژه وقتی در مورد مواد قابل اطمینان و رسانا صحبت می‌شود. این امر نیاز به یافتن یک تیم تعمیر حرفه ای و مناسب با دارایی ها و ارتباطات مناسب را برجسته می کند.
PCB ها تقریباً در هر دستگاه الکترونیکی که ممکن است پیدا کنید، از تلفن های هوشمند و رایانه گرفته تا تلویزیون و جاروبرقی استفاده می شود. اگر دستگاهی برای کار کردن به اتصال الکتریکی نیاز دارد که از طریق آن عبور داده شود، مطمئناً نوعی تخته مدار در داخل آن وجود دارد، گاهی اوقات بسیار کوچک و نازک.
همانطور که فناوری در طول سال ها پیشرفت کرده است، طراحی و توسعه بردهای مدار نیز امکان ساخت قطعات کوچکتر، پیچیده تر و تخته های نازک تر و کم حجم را فراهم می کند. این امر فرآیند تعمیر برد مدار را بسیار دشوار می کند زیرا انواع مختلفی از اندازه ها و طراحی های مختلف وجود دارد. شما نمی توانید برای تعمیر، اصلاح یا تولید مجدد برد مدار چاپی به سراغ کسی بروید. بسیار مهم است که به یک طرف مجاز بروید که هم تجربه و هم تجهیزات لازم برای تحقق آن را دارد.
مانند هر چیزی که در طول زمان و استفاده طولانی مدت خراب می شود، بردهای مدار چاپی نیز می توانند با مشکلات مختلفی مواجه شوند. از آسیب ردیابی که بر رسانایی برد و مدار تأثیر می گذارد تا خرابی قطعات که منجر به مرگ خازن ها یا دیودها می شود، موارد اختلاف زیادی در یک برد مدار وجود دارد.
این کمک می کند تا برخی از رایج ترین خرابی ها را شناسایی و درک کنید، به این ترتیب می توانید به شیوه ای مرتبط با مشکل برخورد کنید. این همچنین ممکن است به افرادی کمک کند - که تجربه مستقیمی با بردهای مدار ندارند - آنها را در شکل بهتری نگه دارند.
1. آسیب فیزیکی
هنگامی که به آسیب برد مدار مربوط می شود، این انتخاب واضح تر است. در واقع، شایع ترین علل خرابی PCB همگی از آسیب فیزیکی به دستگاه یا قطعات داخلی آن ناشی می شود. این می تواند تقریباً هر چیزی مربوط به فشار فیزیکی یا شوک باشد. دستگاه مورد نظر ممکن است از فاصله دور افتاده باشد. شاید توسط جسم دیگری کوبیده شده یا به زور مورد اصابت قرار گرفته باشد؟ همچنین این احتمال وجود دارد که دستگاه به هر دلیلی از هم جدا شده باشد و آسیب مستقیم به برد وارد شده باشد.
نحوه تشخیص و تعمیر
تا زمانی که شکست کامل سناریو نباشد - تخته روی زمین افتاده و شکسته یا کاملاً شکست - آسیب فیزیکی را می توان از طریق فرآیند ساخت مجدد جبران کرد. به طور کلی، این شامل ذوب کردن بخش‌های آسیب‌دیده برد یا تعمیر از طریق جداسازی و مونتاژ مجدد است. به دلیل ماهیت بیشتر آسیب های فیزیکی، بعید است که این کار به عنوان یک پروژه DIY توسط افرادی که تجربه تعمیر برد مدار چاپی را ندارند انجام شود. تعمیر آسیب فیزیکی فقط باید توسط یک متخصص آموزش دیده و با تجربه انجام شود. در بیشتر موارد، نیاز به بازسازی برد، لحیم کاری مجدد قطعات، و توپی مجدد ردپای رسانا دارد.
2. خرابی کامپوننت
جدای از آسیب فیزیکی، قطعات معیوب دیگر شایع ترین علت خرابی برد مدار چاپی هستند. در واقع، اگر و زمانی که هیچ آسیب فیزیکی وجود نداشته باشد اما دستگاهی کار نکرده یا روشن نشده باشد، تقریباً می توانید تضمین کنید که مربوط به یکی از اجزای متصل به برد است.
خود جزء می تواند هر چیزی از خازن گرفته تا دیود یا ریزپردازنده باشد. اگر قطعه مشکل دارد و از بین رفته است یا کار نمی کند، ممکن است نیاز به تعویض کامل داشته باشد. با این حال، همیشه مولفه واقعی مشکل نیست. گاهی اوقات به دلیل افزایش سن، گرمای بیش از حد و کاهش ولتاژ، مدار ردیابی ممکن است به حدی خراب شده باشد که دیگر رسانا نباشد. همچنین ممکن است یک جزء - یا چند - به طور کامل از برد جدا شده باشد و نیاز به جابجایی مجدد داشته باشد.
نحوه تشخیص و تعمیر
ممکن است بپرسید، وقتی یک قطعه از کار می افتد، چگونه یک برد مدار چاپی را تعمیر کنیم؟ باز هم، فرآیند تعمیر و ساخت مجدد قطعات معیوب بهتر است به متخصصان واگذار شود. ابزارهای ولتاژ و دستگاه های مختلفی وجود دارد که می توان از آنها برای آزمایش رسانایی مدار برد استفاده کرد. همچنین می‌توان از آنها برای تشخیص جریان الکتریسیته به یک جزء استفاده کرد یا اینکه آیا یک عنصر از برد کاملاً از کار افتاده است. در بسیاری از مواقع، تنها با باز کردن دستگاه می‌توانید اجزای خراب را مشاهده کنید. ممکن است پوسته بیرونی آنها سوخته، ترک خورده یا شکسته به نظر برسد، یا اینکه قطعه کاملاً از برد جدا شده و شل شده باشد.
3. ردیابی آسیب
ردپای روی یک برد مدار مسیرهای رسانایی است که از نقره یا مس تشکیل شده است. به طور کلی، شما می توانید با استفاده از چشم غیرمسلح مشکل را در ردیابی مشاهده کنید، اما نه همیشه. اگر ردی آسیب ببیند، چه از طریق استفاده منظم یا آسیب فیزیکی، ممکن است مشکلات قابل توجهی در هدایت برد مدار چاپی، قطعات و دستگاه مورد نظر ایجاد کند.
برخی از شایع‌ترین دلایل آسیب ردیابی عبارتند از اصابت صاعقه، افزایش شدید برق یا شورت، آلودگی گرد و غبار فلزی، گرمای بیش از حد و سایش عادی.
نحوه تشخیص و تعمیر
به شرطی که رد بسیار نازک نباشد و دیدن آن دشوار نباشد، معمولاً می‌توانید آسیب را به سادگی با اسکن مسیر تشخیص دهید. مس و نقره ذاتاً درخشان و براق هستند که تشخیص خرابی یا آسیب را آسان تر می کند. به خاطر داشته باشید که همیشه اینطور نیست، اما یک شرط مطمئن است.
برای تعمیر مسیرهای ردیابی معیوب یا آسیب دیده، فقط باید برد را با مواد لازم دوباره لحیم یا توپی کنید. این مدار شکسته را دوباره وصل می کند و اجازه می دهد الکتریسیته آزادانه در سراسر برد جریان یابد.
4. طراحی ضعیف
به همان اندازه که ما دوست داریم تک تک مهندسان یا توسعه دهندگان محصول موجود را ستایش کنیم، این کار عملی نیست. گاهی اوقات، به هر دلیلی، یک تیم ممکن است هنگام طراحی یک تخته یا ساخت اجزای لازم، گوشه ها را کاهش دهند. این می تواند منجر به طراحی و ساخت ضعیف یک تخته شود که بعداً باعث ایجاد مشکلاتی می شود.
متأسفانه، طراحی ضعیف برای برد مدار چاپی می تواند به چندین مورد منجر شود، بسیاری از خرابی هایی که اتفاق می افتد قبلاً در اینجا مورد بحث قرار گرفته است.
نحوه تشخیص و تعمیر
به محض اینکه برد مدار معیوب یا ضعیفی داشتید متوجه خواهید شد زیرا دستگاه شما بارها و بارها حتی پس از یک جلسه تعمیر یا سرویس خراب می شود. بهترین راه حل برای یک برد مدار نامرغوب، تعویض کامل آن با مراجعه به مرکز تعمیرات رسمی یا دارای مجوز است.
ساده ترین راه برای شناسایی یک برد با طراحی ضعیف، تعداد خرابی ها یا مشکلات پس از استفاده طولانی مدت است. بدون آسیب فیزیکی یا الکتریکی قابل توجه به دستگاه، اگر برد را برای تعمیر یا تجزیه و تحلیل به جایی ببرید و مشکلات انگشت شماری وجود داشته باشد، احتمالاً اشکالی در نحوه ساخت برد وجود دارد. در برخی موارد، این به این معنی است که سازنده اصلی از قطعات ارزان قیمت یا غیرقابل اعتماد استفاده کرده است، اما خود برد خوب است.
در بیشتر موارد، قطع برق به طور قابل توجهی شبیه به خرابی قطعات است، حتی ممکن است یکی از آن ها باشد. مشکل نهایی از این واقعیت سرچشمه می‌گیرد که برق کل یا بخشی از برد قطع شده است. یکی از قطعات ممکن است در معرض ولتاژهای بالاتر از حد معمول قرار گرفته و باعث گرم شدن بیش از حد و انفجار آن شود. یا شاید یک نقص ردیابی باعث کوتاهی در جایی شده است؟ در هر صورت، می توان از یک قدرت سنج برای آزمایش تک تک اجزا و رسانایی کلی برد استفاده کرد.
نحوه تشخیص و تعمیر
تمامی تیم‌های تعمیرات حرفه‌ای دارای یک کنتور برق یا ولتاژ هستند که می‌توان از آن برای شناسایی مشکلات الکتریکی برد و اجزای آن استفاده کرد. این واقعاً تنها راه برای تشخیص مشکل خارج از آسیب قابل مشاهده به یک جزء است. در مورد تعمیر، بهتر است این فرآیند به متخصصان واگذار شود، اما عموماً شامل جابجایی مجدد یا تعویض قطعات است.
علاقه مندان به این موضوع می توانند متن کامل مقاله به زبان انگلیسی را در اینجا بخوانند.
