Печатные платы являются неотъемлемой частью любой электроники. Но что делать, если на плате возникает неисправность в виде обрыва или повреждения токопроводящей дорожки? К счастью, существует несколько действенных способов самостоятельного восстановления дорожек на плате. В этой статье мы подробно рассмотрим причины поломок, методы диагностики и ремонта печатных плат.
Причины повреждения дорожек на плате
Среди наиболее распространенных причин выхода из строя токопроводящих дорожек на печатных платах можно выделить следующие:
- Перегрев дорожек при пайке из-за превышения допустимых температурных режимов или длительного локального нагрева.
- Деформация платы, приводящая к растрескиванию дорожек.
- Механические повреждения дорожек в результате удара, царапины, неаккуратной работы инструментом.
Рассмотрим подробнее каждую из перечисленных причин.
Перегрев платы при пайке
При нагреве свыше допустимой температуры происходит разрушение адгезионной связи между медным проводником и диэлектрической основой платы. В результате дорожка просто отваливается от поверхности.
Другой распространенной причиной является образование трещин в дорожках. Причем они могут появляться как сразу, так и через некоторое время после остывания.
Деформация платы
Изгибы и скручивания печатной платы могут возникнуть по ряду причин:
- Некачественное изготовление основы с нарушением технологии
- Неправильная установка компонентов, создающая локальные механические напряжения
- Воздействие высоких или низких температур при эксплуатации
Даже незначительные деформации платы способны вызвать растрескивание токопроводящих дорожек, что приводит к их обрыву.
Механические повреждения
При неаккуратной работе паяльником или другим инструментом легко поцарапать или даже частично соскоблить дорожку. Такие дефекты могут быть едва заметны невооруженным глазом, но уже представляют угрозу выхода дорожки из строя.
Еще одна распространенная причина - удары и вибрации, которым подвергается плата. Даже падение платы на пол с небольшой высоты способно нанести серьезные механические повреждения дорожкам.
Диагностика неисправностей дорожек
Для того чтобы выбрать правильный метод восстановления дорожек на плате, необходимо точно определить характер и масштаб повреждений. Рассмотрим основные способы диагностики.
Визуальный осмотр
Внимательный осмотр печатной платы позволяет выявить видимые дефекты дорожек:
- Полный или частичный отрыв дорожки от основы
- Вздутия, наплывы, изменение цвета меди
- Трещины различного размера
- Механические повреждения в виде царапин, вмятин, сколов
Однако на первый взгляд дорожка может казаться вполне исправной. Поэтому требуются дополнительные методы диагностики.
Проверка мультиметром
Надежный способ выявить скрытый обрыв или короткое замыкание в дорожке - измерение ее сопротивления цифровым мультиметром. Режимы измерения выбирают в зависимости от параметров конкретной схемы на плате.
Также можно измерить емкость и индуктивность дорожек или протестировать всю плату под нагрузкой, подав на нее рабочее напряжение.
Классификация неисправностей
В зависимости от результатов диагностики дефекты дорожек классифицируют следующим образом:
- Легкие (незначительные механические повреждения, микротрещины)
- Средние (отслоения, обрывы на небольших участках)
- Тяжелые (сквозные повреждения, отсутствие больших фрагментов дорожек)
В зависимости от степени повреждений выбирают методы восстановления.
Простые способы восстановления дорожек
Рассмотрим несколько доступных каждому способов ремонта печатных дорожек в домашних условиях.
Локальный ремонт припоем или клеем
Если повреждение дорожки локальное - имеется небольшая трещина или царапина - то можно просто заполнить дефектный участок припоем или специальным клеем-проводником, например на основе серебра. Главное - хорошая адгезия материала с медным проводником.
Установка перемычки
Более надежный, хотя и более трудоемкий способ - установка перемычки с обратной стороны платы. Для этого необходимо:
- Высверлить 2 отверстия по краям участка поврежденной дорожки
- Протянуть через отверстия кусок одножильного медного провода
- Припаять концы провода к контактным площадкам элементов платы
Таким образом восстанавливается электрическая целостность цепи, хотя с виду дорожка остается поврежденной.
Замена дорожки проволокой
Эффективный способ для восстановления больших по длине дорожек:
- Аккуратно удалить поврежденную дорожку, соскребая ее скальпелем или соскабливая мелкозернистой шкуркой
- Припаять вместо дорожки изолированную медную проволоку соответствующего диаметра
- Приклеить проволоку к поверхности платы каплями клея для предотвращения контакта с другими дорожками
При этом нужно точно соблюдать топологию оригинальной схемы на плате.
Как видите, восстановить поврежденные дорожки на печатной плате в домашних условиях можно несколькими способами. Главное - правильно подобрать метод и материалы, строго соблюдая технологию выполнения работ.
Профессиональное восстановление дорожек
Для сложных случаев повреждения дорожек или при необходимости восстановления ответственных узлов платы лучше обратиться к профессионалам. Рассмотрим основные профессиональные методы.
Применение специальных материалов
В сервисных центрах для ремонта печатных плат используются специализированные материалы:
- Лудильная проволока во фторопластовой изоляции
- Высококачественный стеклотекстолит для замены поврежденных участков
- Полиамидная пленка с адгезивным покрытием
Это позволяет надежно и качественно восстановить дорожки платы практически любой сложности.
Термоклей и термоусадка
Для восстановления обширных участков дорожек используются специальные материалы, которые наносятся в жидком виде, а затем затвердевают под воздействием высокой температуры:
- Термоклей на основе эпоксидной смолы
- Термоусадочные трубки из полисульфона
После остывания они прочно соединяются с поверхностью платы, обеспечивая электрический контакт.
Трафаретная печать проводников
Если требуется полностью заменить значительное число дорожек, проще всего напечатать их заново прямо поверх старой платы. Для этого используют специальные трафареты и токопроводящие краски на основе серебра или меди.
Правила безопасной пайки
Чтобы избежать выхода из строя дорожек при монтаже печатных плат, очень важно соблюдать ряд правил при пайке:
- Не превышать допустимую температуру нагрева платы
- Ограничивать время нагрева контактных площадок элементов
- Контролировать качество припоя и удалять окислы
Рассмотрим эти моменты подробнее.
Каждый тип материала, используемого для производства печатных плат, имеет свою максимальную температуру нагрева. Превышение допустимого уровня приводит к деградации материала основы и повреждению дорожек.
Локальный нагрев одной точки более 2-3 секунд также опасен для целостности дорожек из-за термических напряжений и перегрева соседних участков платы.
Особую сложность представляет ремонт многослойных и гибких печатных плат, которые широко применяются в современной электронной технике.
Выявить дефекты во внутренних проводящих слоях гораздо сложнее из-за их недоступности для визуального контроля. В этом помогают рентгеновские установки и специализированные сканеры.
При выходе из строя чипов, например, процессора или чипсета на многослойной плате, их, как правило, не ремонтируют, а сразу меняют на новые, так как это гораздо проще и надежнее.
Послеремонтное тестирование
После восстановления дорожек очень важно тщательно протестировать печатную плату, чтобы убедиться в правильности выполненного ремонта.
В первую очередь следует внимательно осмотреть и прозвонить мультиметром каждый отремонтированный участок дорожек, убедиться в отсутствии обрывов, коротких замыканий и утечек.
