电子印刷电路板的维修原则及方法

电子印刷电路板的维修原则及方法 摘要：对电子印刷电路板的故障维修提出了一套非常有用的维修原则和方法。根据此原则与方法进行维修能够做到对印刷电路板故障的迅速检测与维修。关键词：电路板；数控机床；方法；维修 前言

随着数控机床和自动化流水线检测设备在工业生产领域的大量使用，电子印刷电路板的应用也随之猛增。但是由于这些设备的使用频率很高以及电子元器件的迅速老化，使得这些设备在八、九年后进入故障多发期，故它的电子印刷电路板的问题也随之上升。以前电子印刷电路板出现问题都是靠去购买新板或者送去厂家进行维修，有时候还要送到国外去进行维修或者购买。这样会造成花费大量的资金，并且耽搁的时间长，往往给企业带来巨大损失。其实大多数工控电路板在国内都是可以维修的。我依据自己多年来从事维修数控机床电子印刷电路板的实践以及经验，小结了一套非常有用的维修原则和方法。

因为大多数的电路板都没有相关图纸材料，所以很多人对电路板维修持不相信态度。事实上，各种电路板虽千差万别，但实质上每种电路板都是由各种集成块、电阻、电容及其它器件构成的，所以电路板出现故障一定是其中某个或某些个器件损坏造成的，当然电路板维修的思想就是基于上述因素建立起来的。电路板维修分为检测跟维修两个部分，检测部分在里边占有很重要的地位。电路板检测就是对电路板上的每一个电子元件故障的查找、确定和纠正的过程，而维修的过程就是找出损坏的元件并加以替换。看似简单，实际上需要全面的知识、丰富的经验以及必备的昂贵检测设备，尤其是当要快速地找到故障元件时，不仅要求经验丰富同时还要求维修工程人员具备善于分析和判断的敏捷思维。如今的电子产品常常会由于一块电路板维修板的个别零件损坏，导致电子印刷电路板不能正常工作，影响设备的正常运作。那么我们应如何对待电路板维修检测呢?

1.维修人员须知及相关例子 1.1维修人员须知一 维修工作人员首先应知道电路板由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等零件组成并，应严格根据安全操作规程进行工作，尤其是保证电烙铁不应漏电。另外，焊接ＭＯＳ器件时保证电烙铁切断交流电源后方或可靠接地。电路板一般分为三类：单面板，双面板，还有多层板。通常，为做好电路板的检测工作，应先有技术准备。例如通过待修电路板的说明书及有关资料来了解其工作原理、性能、电路数据、技术指标、使用与检测方法等等；另外还要有一定的物质方面的准备，如测试仪、供电源、检修工具、工作场地。其次，还要进行调查并做出分析判断，例如询问设备操作师，借鉴以往的检修经验，分析判断设备发生故障的可能原因，进行检修方案的选择，选出最佳排除故障工作方案。按预定方案进行检查、找出故障的真正原因并修理，直至找出故障修复设备。再次，是整理工作，如恢复电路原状、擦拭焊点、整顿元器件位置、走线方 向和做好清洁工作等。 1.2维修人员须知二 要找到故障发生处必须经过检测，通常修理人员都采用测引脚电压的方法来进行判断，但一般只能判断出故障的大致部位，并且有时引脚反应不十分灵敏，甚至有时候会毫无反应。在电压偏离的情况下，若同时包含外围元件损坏的因素，还应该将集成块内部故障与外围故障严格区分开来，所以依靠单一某种方法对电路板维修是很难检测的，而应采取与依赖综合的检测手段。

1.3具体例子 例如通过介绍汇能IC在线维修测试仪检测的具体方法。汇能IC在线维修测试仪，在测量中当个别引脚R内很大时，应换用R×10k挡，因为在R×1k挡其通道电压只有1.5V，当集成块内部晶体管串联较多时，电表内会由于电压太低，无法供集成块内晶体管进入正常工作状态，数值无法显现。很多人都知道，在使用集成块时，总会有一个引脚与印制电路板上的“地”线是相焊通的，在电路中被称为接地脚。因为电路板维修内部都采用直接耦合，所以，集成块的其它引脚与接地脚之间都存在着一定的直流电阻，称之为该脚内部的等效直流电阻，简称R内。若我们拿到一块新的集成块，可以通过使用万用表测量各引脚的内部等效直流电阻来判断其好坏，如果各引脚的内部等效电阻R内与标准值相符合，说明这块集成块是好的，如果与标准值相差过大，则说明集成块内部已经损坏。

1.4相关结论 总之，在检测时应该认真分析，善于灵活运用各类方法，摸索规律，做到既准确又快速找出故障。依据实际检修经验，在检测电路板维修内部直流等效电阻时没有必要把集成块从电路上焊下来，而只需将电压或在路电阻异常的脚与电路断开，并且将接地脚也与电路板断开，其它脚则保持原状，通过测量出测试脚与接地脚之间的R内的正反向电阻值便可判断其坏。

2.电路板检测方法 2.1常用的电路板维修检测方法 常用的电路板维修检测方法可分为在线测量法、非在线测量法和代换法。非在线测量具体指非在线测量在电路板维修未焊入电路时，通过测量各个引脚之间的直流电阻值，并与已知正常同型号电路板维修各引脚之间的直流电阻值进行对比，从而确定其是否正常。而在线测量主要测试功能有数字逻辑器件在/离线功能测试、ASA（VI）模拟特征分析测试、VI曲线分析比较测试、ASA 曲线双棒动态比较测试、可按管脚设置ASA 曲线测试参数等。代换法是用已知的同型号与规格相同的电路板维修来替换被测电路板维修，从而判断该电路板维修是否受损。 2.2不常用的电路板维修检测方法 另外不常用的电路板维修检测方法还有分隔测试法又称电路分割法、直觉检查法、信号注入法、交流短路法、信号寻迹法、波形观察法参数测试法等方法。

2.2.1具体事例1 在电路板维修中，碰到公共电源短路的故障，如果板上元件不多，那么采用一一排除的方式最终可以找到短路点，但若元件太多，采用一一排除的方式就太浪费时间了。所以我推荐以下一些比较管用的方法，事半功倍，能快速找到故障部分。具体作法有1.若存在短路现象，拿一块单或者双层板进行割线，割线后再排除。2.对于人工焊接，我们要养成良好的习惯，起始在焊接前要目视检查一遍PCB板，并借助万用表检查电源与地的电路是否短路。切记操作时电压千万不能超过器件的正常电压，注意不能接反，否则会烧坏其它没有故障的器件。

2.2.2具体事例2 老化测试。针对高性能电子产品，例如：计算机整机，显示器，车用电子产品，主机板、监视器、等电子产品，可模仿出一种高温、恶劣环境测试的实验，从而成为提高产品稳定性、可靠性的重要实验，这类实验广泛应用于电源电子、电脑、生物制药等重要领域。

3.电路板维修方式及其原则 3.1直接代换 直接代换是指用其他IC但不做任何改动而直接取代原有的IC，且代换后不会影响机器的主要性能和指标。

直接代换具体分为同一型号IC的代换和不同型号IC的代换。前者一般是可靠的，在安装集成电路时注意方向不要搞错，反之，通电时集成电路极有可能被烧毁。后者又分为型号前缀字母相同、数字不同IC的代换，型号前缀字母不同、数字相同IC 的代换和型号前缀字母和数字都不同IC的代换。其中，第一种代换只要相互间的引脚功能完全相同，其内部电路和电参数稍有差异，也可相互直接代换。但有少数，虽然数字相同，但功能却完全不同。最后一种是有的厂家通过引进未封装的IC芯片，再加工成按本厂命名的产品。

3.1.1代换原则 代换IC的功能、封装形式、引脚序号、引脚用途、性能指标和间隔等几方面都相同。其中I的相同不仅仅指功能相同；还应保证逻辑极性相同，具体来说是输出输入电平极性、电流幅度、电压大小应该相同。举例说，图像中放IC时，TA7607 与TA7611，前者为反向高放AGC，后者为正向高放AGC，所以不能直接代换。另外对于输出不同极性AFT电压以及输出不同极性的同步脉冲等的IC 均不能直接替换，即使是同一厂家或公司的产品，都必须注意区分。性能指标是指IC 的主要特性曲线、最高工作电压、最大耗散功率、频率范围及各信号输入，输出阻抗等参数必须要与原IC相近。对于功率很小的代用件要加大其散热片。

3.2非直接代换 非直接代换与直接代换是相对而言的。具体可分为不同封装IC的代换、电路功能相同但个别引脚功能不同IC的代换、类型相同但引脚功能不同IC的代换、有些空脚不应擅自接地的代换、用分立元件代换IC、组合代换等方法。

不同封装IC的代换是指，相同类型的IC 芯片，其封装外形不同，但要求代换时将新器件的引脚依据原器件引脚的形状和排列进行整形。对于电路功能相同但个别引脚功能不同IC的代换，可据各个型号IC的具体参数与说明来进行。类型相同但引脚功能不同IC的代换需要改变外围电路及引脚排列，故需要相应的理论知识和丰富的实践经验与技巧。空脚不能擅自接地的代换，有时也作为内部连接。当用分立元件代换IC，代换前应了解该IC 的内部功能原理，用分立元件代换IC 中被损坏的部分，使其恢复功能。同时必须考虑信号能否从IC中取出接至外围电路的输入端和经外围电路处理后的信号，能否连接到集成电路内部的下一级去进行再处理等相关问题。组合代换是把同一型号的多块IC内部未受损的电路部分，重新组合成一块完整的IC，从而代替功能不佳的IC的方法。

3.2.1代换原则 代换后所用的IC可与原来的IC引脚功能和外形不同，但是功能必须相同，而且特性要相近；代换后不应影响原机性能。

4.结语 通过总结有关电子印刷电路板的维修原则及方法的内容，我深刻的认识到，只要勤动手动脑，一切皆有可能。因为原先有些人是不相信电路板可以维修，甚至是在国内。为了更好的更有效的维修电路板，我认为作为一名维修人员，应做到以下几点：1.养成记维修日记得好习惯，例如平常维修过程中的重要经验以及发生的重要细节点，都应作为日后的参考资料积累下来。2.针对元件数量之多，维修人员应学会善于借助工具书来了解各元件的相关信息，做到使用时，得心应手。3.在借助仪器进行维修时，学会利用测试仪自动记录测试过程及测试结果的信息，从而提高维修师的维修技术与水平。

参考文献 [1]陈琳.数控机床常用电气故障诊断及维修方法[J].机械管理开发，2008(02):71-72

[2]王树庆.数控机床电子印刷电路板的维修原则及方法[J].汽轮机技术，1997(02):63-65