电路板芯片级深度维修方法探索

郭君霞

摘 要：电子设备进入产品衰退期后，通常会面临设备已出质保期，故障率高，备件停产，价格飞涨，采购周期长的问题，开展电路板芯片级自主深度维修，可以帮助企业解决备件周转速度慢的难题。文章介绍了无图电路板深度维修的基本思路和常用方法，分析归纳了电路板维修人员所需的基本操作技能、基本常识，以及企业需要配备的工具和仪表，为开展电路板自主深度维修的企业提供参考。

关键词：电路板；芯片级；维修；方法

电子产品的生命周期包括四个阶段，介绍期、成长期、成熟期、衰退期。通常情况下，为了满足安全可靠性地要求，企业倾向于购入处在成熟期的电子产品，但是，随着设备更新换代的速度越来越快，电子产品进入衰退期的节奏也越来越快，因此，电子产品的最终用户不得不提前研究电子设备在产品衰退期面临问题的对策。

图1 产品生命周期

1 电子设备在产品衰退期面临的问题

面对处于市场衰退期的电子产品，由于利润空间缩小，大部分供应商将采用升级、停产等策略应对。对于电子设备用户来说，电子设备进入产品衰退期后，各种问题却纷纷接踵而至。设备老化，故障频发，设备出质保期，返厂维修服务迟滞，因厂家停产，备件采购成本居高不下，采购周期长，甚至采购不到。如果淘汰全套旧设备，使用升级后的新设备，则需要投入更多的资本。

在这种尴尬境况下，企业必须广开渠道，找寻对策.企业从单纯地依靠设备生产厂商的方式，转向找社会上的无图电路板维修公司维修电路板，就是一种有意义的尝试.与直接向供货商采购备件或更新换代新设备相比，企业已经可以大大节约成本，但是就维修响应速度、设备维护的可持续发展等更为深远的角度考虑，社会维修还是远不及企业自主开展深度维修更为直接。

2 无图电路板深度维修的思路和方法

无图电路板维修，指非设备生产厂商对电路板的维修，由于没有详细电路原理图，维修工作就多了一步通过电子元件的互连关系推测电路工作原理及功能，归纳各类元器件的正常工作状态。在此基础上再综合故障现象信息，确诊电路板的故障后制定解决方案。电路板维修与医生给病人看病类似，望、闻、问、切，收集必要的信息，通过必要的工具、仪表诊断病情，根据疾病的产生、发展及消亡原理及病人自身的体质特点，制定合适的治疗方案，临床跟踪治疗效果。

电路板故障，根据其故障现象初步可分为；局部功能丧失的，输入输出端口故障的，参数漂移的。针对不同类型的故障，采用不同的维修方法。局部功能丧失的可以通过分析电路板上的电子元件各自起到的作用，测量与已经丧失的功能相关的电子元件是否故障作为切入点来排查。输入输出端口故障的，重点放在输入输出级，一般有较明显的短路或断路现象。

参数漂移性的故障最为复杂，不仅需要融会贯通的通晓电路板原理，还要准确把握个元器件的工作参数，综合分析，反复测试才能定位故障点。简单说来，电路板维修主要有两个步骤，电路板故障定位和故障电子元件替换、测试。

2.1 电路板故障点定位方法

电路板故障点定位可以从电路板原理着手，查找元器件数据手册，根据各元器件的连接关系，判断其在电路中所起的作用，画出电路板的功能框图，包括输入输出，主要功能模块等。收集电路板正常和故障时的现象，分析定位故障点。

同时，电路板故障点定位也可从故障概率高的电子元件着手。电路板上元器件在过热、过压、过流后，容易导致元器件的热损坏，具体体现在元器件外观的炸裂，出现小孔，或出些热斑，或电路板上附着的铜线周围基板变色。凡是有类似的现象，一般就以故障元器件为中心，检查周围相关元器件是否失效。

电子元件在使用过程中，故障发生概率有一定的规律，以下是通过归纳总结，得出的电子元件故障发生概率排行。

另外，电路板维修时，在初步理清电路板的结构原理并排除了短路、断路点后，可通电试验，通过模拟现场使用时的电压、电流输入及逻辑条件，分析各元器件的工作状态，协助故障点的快速定位。

2.2 故障元器件测试、替换的方法

电阻、电容、晶振、二极管、三极管、场效应管、可控硅等分立元器件，根据其自身特性，如阻性、容性、PN结单向导电性，用万用表测量在线测量即可，对于个别有疑问的电子元器件，可从电路板上拆下来，离线测量。略微特殊一些的，如光电耦合器，光敏、热敏、湿敏电阻等如果在线测量有疑点，可以拆下来，结合实验面包板搭建简单的测试电路，详细测试。

万用表是维修中必不可少的工具，在测量模拟器件方面功不可没。但是当测量数字器件时，如总线器件的总线争用问题，计数器、触发器器件的时序问题，在线检测仪、逻辑分析仪、数字示波器則更得心应手。另外，在故障点路板维修时，如果有一块好板用来作为参考比较，常常能起到事半功倍的效果。

找出故障器件后就要进行修复。在拆除故障器件时应注意焊接时间，因为烙铁头与焊盘的接触时间过长会导致焊盘脱落。吸锡时一定要吸干净，否则拔除器件时会将焊盘和过孔中的铜箔带脱，更会使多层电路板上的过孔与中间层铜轨的连接断裂。在安装新器件时同样要注意焊接时间：时间短会造成虚焊，时间过长就有可能损坏更换的芯片，产生新的问题。更换DIP封装的器件时应尽量在电路板上加置插座。注意焊点之间不要有锡丝粘连，尤其是在焊接表面贴装的器件时。有时，可能找不到相同型号的器件进行更换，就要以功能与之相同的其它器件来替代，即要保证替代器件引脚的兼容性，同时也要保证器件电气特性的一致。例如，不能将TTL和CMOS器件相互代用。必要时，还可对破损的电路做些改动，但必须是在保证实现功能的前提下进行。器件更换完毕后，应对所有焊点进行清理，清除电路板上附着的锡渣。对某些可调器件应在其值调定后点胶固定。修复后的电路板还要进行复测，确认无其它问题后可上机测试。

3 维修人员和工具仪表配置

无图电路板维修要求维修人员具备基础电路知识，基本的维修思路和基本维修技能。其中基础知识包括模拟电路、数字电路、元器件封装规格、电路板布线原则等，基本思路包括电路板实物电路板反原理图的方法和故障电路板元件维修原则等。基本维修技能包括元器件识别，以及直插或贴片元件拆焊、焊接等。

无图电路板维修需要企业配置一定的工具、仪器仪表。万用表、电烙铁、热风拆焊台、吸锡泵以及给类镊子、改锥套装等是发展初期必须配置的，示波器、逻辑分析仪、在线测试仪是发展中后期需要添置的重要仪表。

企业开展无图电路板芯片级自主深度维修工作，在配置合适的人员和仪表工具后，可以以最快的速度修复故障备件，能够缓解企业的设备备件采购困难问题，能够为企业节约维修成本；同时，通过深入分析，可以将电路板故障点和故障原因如实反馈到日常的设备维护中，通过预防和加强养护的方法，间接降低设备故障率，提升企业对于设备的维护驾驭能力；另外，深度维修发展到中后期，甚至还能对外承揽维修业务，为企业创收。综上所述，开展无图电路板深度维修工作是一件意义深远的大事，值得企业深入研究并着力培育和投入。

参考文献

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