Ремонт плат с печатным монтажом

Ремонт плат с печатным монтажом

Ремонт радиоаппаратуры с платами, выполненными печатным монтажом, имеет некоторые особенности. Печатные проводники платы представляют собой дорожки из тонкой медной фольги, наклеенной на изоляционный материал. При выходе из строя элементов, расположенных на плате, через дорожки иногда протекает большой ток, который их пережигает. При неаккуратном обращении с платой (ударах, изгибах) на печатных дорожках возникают трещины и сколы. Возможны также дефекты, связанные с технологическими нарушениями в процессе изготовления платы (перегрев при пайке элементов, неправильная формовка выводов элементов и пр.). Эти дефекты, бывает, проявляются после длительной эксплуатации устройства.

Первым этапом любого ремонта является диагностика неисправности. Включив устройство, нужно проверить его работу во всех режимах, отмечая несоответствие паспортным данным. На основе собранной информации “грубо” определяется неисправный узел, на который затем обращается пристальное внимание с целью локализации дефекта. Здесь важны все “мелочи” — следы гари и копоти на плате и элементах, видимые трещины на корпусах деталей и дорожках платы, чрезмерный нагрев, гудение и пр. Задача значительно упрощается, если есть схема аппарата с указанием электрических режимов. Тогда, “прогулявшись” по плате мультиметром или осциллографом, следует найти несоответствие между схемой и “железом”.

Наконец дефект твердо зафиксирован, и можно приступать к ремонту. Общие рекомендации здесь такие:
— выполнять ремонт только на обесточенной аппаратуре. Работать на включенном устройстве — значит играть в “русскую рулетку” и к имеющейся неисправности с большой вероятностью добавить “букет” новых;
— использовать паяльник минимально возможной мощности (лучше низковольтный), не допуская его перегрева;
— пайки выполнять кратковременно (не более 3…5 с). Последующую “поправку” места пайки (при необходимости) выполнять после остывания (через 20…30 с);
— применять низкотемпературный припой (ПОС-61) и только канифольный флюс. Удобнее всего раствор канифоли в спирте (в крайнем случае, в ацетоне);
— учитывать, что многие микросхемы и МОП транзисторы боятся статического электричества. Перед тем как брать их в руки, желательно коснуться массивного металлического предмета (трубы отопления) или применять антистатический браслет.

В зависимости от неисправности требуется ремонт самой платы или замена отказавшего элемента. При ремонте дорожек платы (перегоревших или имеющих трещины) они дублируются (поверх дорожек) кусками провода соответствующего сечения. Лучше не искушать судьбу и, обнаружив трещину в каком-нибудь месте на дорожке, провести проводник по всей дорожке от одной пайки до другой. Тем более, что в современных платах дорожки (кроме мест паек) закрываются “маской” — плотным защитным покрытием, которое трудно удалить. Если повреждена группа близлежащих дорожек (чтобы не возникала “борода” проводов), заменять их можно кусками обмоточного провода (ПЭЛ, ПЭВ) диаметром 0,3…0,5 мм. Такой провод не боится нагрева (его изоляция не плавится при касании паяльником). Перед пайкой концы проводников необходимой длины предварительно залуживаются на таблетке аспирина, а затем повторно — канифолью. При этом эмаль разрушается, и дополнительная зачистка провода не нужна.

В высоковольтных цепях из-за накопления пыли или попадания влаги может произойти пробой (поверхностный или через плату) и выгорание дорожек. Оставшийся после этого “нагар” на плате уменьшает сопротивление диэлектрика. В результате после ремонта и включения устройства возникает повторный “фейерверк” со всеми вытекающими последствиями. Протирка платы растворителем и зачистка мелкой наждачной бумагой помогают далеко не всегда. Остается крайнее средство — выпилить дефектный кусок платы лобзиком и все связи выполнить в обход проводниками с хорошей изоляцией.

Замена отказавшего элемента включает два этапа: удаление (демонтаж) старого и установка на его место нового.

Детали с двумя выводами (резисторы, конденсаторы, диоды) легко выпаивать, если плату закрепить в небольших тисках в вертикальном положении.

Когда демонтажем приходится заниматься часто, вместо тисков удобнее использовать специальные зажимы, позволяющие зафиксировать плату под любым углом. Зажим, изготовленный из карманного фото-штатива, снабженного губками из дюралюминиевых или стальных уголков. Или зажим, представляющий собой широкую бельевую прищепку, закрепленную на настольном фото-штативе [2].

Закрепив плату, места пайки выводов поочередно прогреваются, и неисправная деталь вытаскивается. Для извлечения плотно сидящих выводов можно воспользоваться рычагом (рис.1) [3], позволяющим выполнить эту операцию “легким нажимом пальца”.

После извлечения неисправного элемента отверстия под выводы прочищаются от остатков припоя заостренной спичкой или иголкой. Их вставляют в отверстие, кратковременно прогрев место пайки паяльником, прокручивают и удерживают там до остывания припоя. Выводы новой детали зачищаются мелкой наждачной бумагой (“нулевкой”), отрезаются до необходимой длины и тщательно залуживаются. После этого они изгибаются под требуемые размеры, деталь устанавливается на плату, и выводы запаиваются. При пайке резисторов их необходимо придерживать, но они нагреваются и обжигают пальцы. Можно изготовить фторопластовый кубик с проточенными на его боках канавками под разные размеры резисторов (рис.2) [4].

У элементов с несколькими выводами (транзисторов, микросхем, реле и др.) можно откусить выводы возле платы бокорезами (чтобы они проще “подлезали” к выводам, концы губок “стесываются” на точильном станке), деталь удалить, а выводы выпаивать по одному, придерживая пинцетом.

Когда выводы откушены возле самой платы, зацепить их пинцетом трудно. Тогда после прогрева контактной площадки остатки вывода выталкивают иглой, заодно прочищая монтажное отверстие При этом существует опасность повреждения металлизации отверстий (в двусторонней плате) или контактных площадок малого размера.

Чаще всего это происходит при выпаивании микросхем. Однако выводы микросхем обычно изготавливаются из материала, обладающего магнитными свойствами (ковара). Если контактную площадку с обломком вывода нагреть до расплавления припоя и поднести к ней магнит (на расстояние 0,5…1,5 см), остаток вывода “сам вылезает” из отверстия и прилипает к магниту [5]. Магнит можно взять от неисправной динамической головки громкоговорителя мощностью 0,5 Вт и больше.

Если же хочется сохранить деталь (например, нет уверенности в ее неисправности), то выводы нужно освободить от припоя, используя различные технологические “приспособы”. Проще всего воспользоваться куском ПВХ-трубки (изоляции от провода) подходящего диаметра (трубка должна одеваться на вывод и входить в зазор между выводом и отверстием в плате). Место пайки прогревается паяльником, и трубка быстро надвигается на вывод, снимая с него припой. После остывания припоя остатки расплавившейся трубки вместе с налипшим припоем счищаются.

Кроме трубки, подойдет медицинская игла от шприца диаметром 0, 7…0,9 мм (в зависимости от монтажного отверстия). Острие иглы закругляется и шлифуется. При демонтаже конец иглы надевается на вывод детали, место пайки разогревается, и иглу продвигают по выводу, слегка поворачивая [6]. Медицинская игла вместе со шприцем образует своеобразный отсос припоя. Поршень шприца выдвигается, игла одевается на вывод  детали. Место пайки прогревается, игла двигается по выводу, и тут же выдавливается воздух из шприца. При этом припой отлетает от пайки и не засоряет иглу [7].

Вместо медицинской иглы можно использовать иглу для накачивания ниппельных мячей [8]. Ее закругленный конец обрезается, а затем (при необходимости) игла стачивается снаружи или развальцовывается изнутри до получения тонкостенной трубки.

В качестве “губки” для снятия припоя с паек успешно применяется “чулок” (оплетка) от экранированного провода. Ее обильно смачивают флюсом, накладывают на контактные пятачки и прогревают паяльником. Расплавившийся припой впитывается в оплетку. Место контакта оплетки с зонами пайки постоянно меняется.

Описанный метод при частом употреблении можно усовершенствовать, чтобы выполнять демонтаж сразу всей микросхемы. Для этого изготавливают “мягкую” насадку на паяльник (рис.3), которая состоит из 20…25 см оплетки и куска стеклотекстолита размером с микросхему [9]. Жало мощного паяльника (лучше загнутое) стачивают на длину микросхемы до получения плоской поверхности. К этой плоскости прижимается стеклотекстолитовая пластинка и плотно, виток к витку, обматывается оплеткой вместе с жалом паяльника. Концы оплетки продеваются в щели внутрь намотки, плотно затягиваются и закрепляются. Нижнюю часть насадки формуют на ровной поверхности, пропитывают флюсом и облуживают.

Во время работы насадку прижимают на 2-3 секунды к выводам микросхемы со стороны дорожек платы, микросхему захватывают пинцетом с загнутыми концами, просунув их под корпус, и вытаскивают.

Другая конструкция насадки показана на рис.4 [9]. В ней оплетка прикреплена к медной насадке, одеваемой на жало паяльника. Удобная конструкция съемника для микросхем изображена на рис.5 [3].

Рассмотренные методы предполагают полное удаление неисправной детали с платы, прочистку монтажных отверстий и установку туда новой детали. В принципе, неисправный элемент можно не выпаивать. Его выводы откусываются бокорезами на расстоянии 5…10 мм от платы. Оставшиеся концы зачищаются и залуживаются. К ним припаиваются выводы исправной детали, для большей прочности согнутые колечками. Перед этим их надо зачистить и залудить. Пайку следует выполнять быстро, иначе разогреется припой контактной площадки, и остаток вывода вывалится. Остаток вывода при пайке желательно придерживать пинцетом или длинногубцами. Данный способ особенно удобен в том случае, если затруднен доступ к плате со стороны дорожек.

Литература:
1. Универсальный зажим — Радиолюбитель, 1996, №12, С 12.
2. Монтажный зажим — Радиолюбитель, 1993, №8, С 24.
3. С. Касинский. Демонтаж элементов с плат — Радиомир, 2004, №11-12, С 22.
4. В. Рубцов. Приспособление для пайки резисторов — Радиолюбитель, 1995, №, С 19
5. Р. Костиневич. Вместо пинцета магнит — Радиолюбитель, 1995, №8, С 18.
6. В. Комаров. Способ демонтажа микросхем — Радиолюбитель, 1992, №2, С 35.
7. В. Желваков. Способ демонтажа микросхем — Радиолюбитель, 1997, №10, С 23.
8. А. Гордин. Демонтаж с иглой — Радиолюбитель, 1993, №3, С 30.
9. В. Баюк. Приспособление для демонтажа микросхем — Радиолюбитель, 1994, №2, С 34.

Автор: В. Пясецкий, г.Минск.


Подписаться
Уведомить о

0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Top