为什么说PCB维修技能是工程师的必备技能？

如何修复一块印刷电路板(pcb)?怎样才能掌握这项技能? 更重要的是，这项技能对你的职业生涯有什么好处?
 
电气工程师为什么需要对自己的 PCB 技能拥有无比的自信?理由很多。对于生手和业余爱好者来说，一个很重要的理由是，这是迈向更繁杂的电子产品维修的第一步。
 
为什么要费事掌握 PCB 维修技能?
 
为什么要那么麻烦去学习元件级 PCB 电路板维修? 难道我们不是生活在“一次性”世界里，只要出现问题，就可以毫不手软地将电子设备扔进垃圾桶?
 
这是为什么一定要学习维修 PCB 的第一个非常有意义的原因。对电子产品充满激情的人们，以及希望重复或最大程度使用电子产品的人们，在查找损坏的铜走线、确定故障板元件、更换这些元件并恢复 PCB 的过程中，会产生极大的心理满足。
 

PCB 上铜线与基板分离(图片来源：希望保持匿名的工程师)
 

无论从业余爱好者还是专业技术员，要想学习构建和维护自己的项目和系统，就必须了解 PCB 如何工作，并且在 PCB 出现问题时有能力将它们修好。例如：
 
车库门遥控器

家庭影院系统

动力工具速度控制器

电视

电脑
 
电气工程师更是应该熟练掌握这项基本技能。消费者和商业领域离不开各种复杂的电子设备，其设计大都需要 PCB。了解如何诊断电路板故障，修复或更换出现故障的元件，技术人员才能对各种计算机和物联网(IoT)设备进行故障排除。
 
简单修复 PCB 的步骤：
 
最常见的 PCB 故障由热损坏、物理损坏以及元件电压过高引起的。
 
 

PCB 上的元件出现了热损坏(图片来源：希望保持匿名的工程师)
 

尽管电路板内的玻璃纤维、铜线和胶涂层能够在一定程度上阻止热量的积聚，但一些 PCB 的确比另一些 PCB 更容易发生分层和其他热损坏。
 
首先准备修复 PCB 所需的工具和材料：

尖刀或平头螺丝刀或很细的砂纸

铜箔胶带

焊枪

热风枪

剪刀或工艺刀

钢笔

棉签和酒精擦

镊子

回形针
 
然后按下面的步骤修复损坏的 PCB，使其恢复正常功能：
 
第 1 步：取下损坏的焊盘或元件。 首先，将 PCB 固定在工作台上，这样在操作时它就不会移动。最好使用胶带。
 
为了诊断损坏的 PCB，有时需要用示波器来探测各个点的信号强度和波形，测试整个板子的电路连续性。有时候则只需简单地找出烧毁区域，更换有故障的元件、焊盘或走线，并重新连接到 PCB 现有的铜线。
 
如果你发现 PCB 上的某个元件不能正常工作，则可通过下面的简单步骤取下并更换该元件：
 
拿起热风枪，将开关打开。热风枪与故障元件相距至少 6 英寸。
几秒钟后，用镊子将元件取下。如果取不下来，再加热几秒钟，然后再试。
 
如果 PCB 焊盘受到热损坏，最好使用尖刀小心地将其取下。必须注意，将损坏的元件从板子上取下时，不要损坏铜线和附近的其他元件。
 
第 2 步：清洁铜线并去除焊料。取下损坏的焊盘之后，继续使用尖刀去除上面的焊料。如果使用刀子不便完成这种比较精细的操作，也可以用尖头螺丝刀或带精细砂砾的砂纸。
 
无论用哪种工具，最后都应该将铜线完全暴露，没有余留的焊料，看起来干净有光泽。
 
第 3 步：将铜箔胶带贴在铜线上。清除了损坏的铜线并清理干净该区域后，便可将铜箔胶带贴在上面。
 
铜箔胶带要与现有的铜线重叠，并覆盖在现有的通孔及周围一部分区域之上。
 
第 4 步：焊接接头。这时，需要仔细焊接新的铜箔胶带与已修复 PCB 铜线相连的接头。下面是相关的一些提示和警告：
 
铜箔胶带在焊接温度下快速熔化，因此必须确定可以一次性完成该操作。
尽可能少加热，操作时必须谨慎、快速，以减少施加的热量。
 
步骤 5：恢复 PCB 通孔。找一个圆头硬工具，如钢笔或其他简单工具。压在刚刚完成焊接的区域上并用力擦，确保铜箔胶带牢牢地固定在整个焊盘区域。在该区域加热之后，胶带仍然是粘的。
 
使用该技巧可以确定通孔的位置，然后用回形针或其他类似工具进行穿孔。
 
步骤 6：将元件放好并进行焊接。完成上述步骤，PCB 就修好了，可以接受所选的新元件了。
 
接下来焊接元件的过程大家就很熟悉啦。和以前一样，要尽可能少加热。新贴上的铜箔胶带 / 焊垫与铜线之间的新焊点可能还不太牢固。
 
步骤 7：将修复区中多余的胶带剪掉。用剪刀或工艺刀，小心地将铜箔胶带切成适合的尺寸，完成修复。必须注意，刚刚修好的焊点可能会使 PCB 恢复功能，但是垫盘、铜线和接头再也不会跟以前的电路板一样牢固了。
 
然而，这已经相当了不起，对于其他人很多人会当作垃圾丢弃的东西，你却赋予了新的生命。
 
除了合适的工具，还需要什么?
 
为了成功修复 PCB，需要一系列基本的软、硬技能，包括极好的手眼协调能力、极大的耐心和对细节的关注等。
 
归根结蒂，最重要的还是实践，实践，再实践。练就修理 PCB 的技能需要耗费时间和精力，但是一旦掌握了这项技能，你就会对电子维修产生更大的兴趣，并找到更多机会由简到繁深入探索。
 
网友经验：
 
@ Aubrey Kagan
修复 PCB 需要多种软、硬技能，包括极好的手眼协调能力、极大的耐心和对细节的关注。
 
还有 ...... 不受电子产品烧焦气味干扰的能力!
 
当所有走过路过的人问“这是什么气味儿?”时，能够做到充耳不闻。
 
@ Conrad Mannering
Kayla，希望你会进一步讨论这个话题。我有一位高级工程师，他教他的维修团队根据地震原理，找到破坏中心，然后换掉所有一切(包括毁坏的外围区)。
 
如果一个基于 PCB 的备用电池存放了很长一段时间，其电解液已开始泄漏甚至爆炸，那么该电池几乎就修不了了。如果早一点发现问题，就有可能修好。在存储板上，可能需要使用柔性连接线的单股线作为新走线。正如 Aubrey 所说的，这需要很好的手眼协调能力。