PCB/PCBA失效分析

简介

电路板故障原因多种多样，根据损坏元器件所表现出的异常也都有区别。无论是电阻、电容、二三极管，在出现异常情况都有各自的特点。故障判断对于精准维修很有帮助，除了经验老道的老司机，你也可以通过特点来判断故障原因。

电子元器件的损坏的特点分析

2-1  电阻损坏有什么特点？

电路板最多的元件就是电阻，但是数量并不等于故障发生率。通常电阻损坏以开路最为常见，而阻值变大情况较少，阻值变小更是罕见。根据电阻材质分类，碳膜电阻及金属膜电阻使用最多，而这两者损坏的特点一般为低阻值和高阻值损坏率最高（100Ω以下为低阻值、100KΩ以上为高阻值），而几百到几千的阻值极少损坏。低阻值损坏时特点通常为烧焦发黑，较容易辨别;而高阻值损坏则表面很少有痕迹。

2-2 电容损坏有什么表现？

电解电容在电路板中虽然使用量不如电阻，却也是不遑多让。并且，与电阻相反，电解电容的故障率非常高。电解电容的损坏表现通常有三点，分别为：容量丢失或变小、漏电、以上两者兼有。而对于如何判断电解电容损坏可根据以下三点：

1、观察外观：部分电解电容在损坏的时会出现漏液，此时电路板或电容外表会有油渍，此类电容建议最好拆除换新;而部分电容则在损坏时会出现鼓包，整个电容会膨胀起来，同样，这种损坏电容不可再使用。

2、触摸电容：出现漏电的电解电容在通电情况下容易发热，可用手轻微触摸电解电容表面。

3、电解电容因里面含有电解液，如果长时间烘烤会导致电解液变干从而导致容量变小，此类电容一般重点检查大功率元件及散热片附近的电解电容。

2-3  二三极管（以下简称极管）的损坏特点

极管的损坏情况主要有PN结击穿及开路，而又以击穿短路情况较为常见。除了常见的故障外，有两种故障也属于机关损坏表现：热稳定变差，热稳定性变差表现为开机正才，但是在工作一段时间后会发生击穿N结特性变差，PN结特性变差在使用万用表R×1K测试时，各个PN结均正常，但是却无法正常工作，在使用R×10或R×1进行测量时，则PN结正向阻值比正常阻值要大。

三极管电路板元器件

测量极管时，使用指针万用表进行测量，可以将万用表置于R×10跟R×1（不明显情况下使用），测机关的PN结、反向电阻。当正向电阻不大，反向电阻足够大则说明PN结正常，反之则有可能PN结异常。

2-4.  集成电路损坏的特点

集成电路内部结构，功能，一部分损坏都无法正常工作。集成电路的 损坏也有两种：彻底损坏、热稳定性不良。彻底损坏时，可将其拆下，与正常同型号集成电路对比测其每一引脚对地的正、反向电阻，总能找到其中一只或几只引脚 阻值异常。对热稳定性差的，可以在设备工作时，用无水酒精冷却被怀疑的集成电路，故障发生时间推迟或不再发生故障，判定。通常只能更换新集成电路来排除。

集成电路故障只需要一部分损坏都会无法正常工作。集成电路损坏一般有报废及热稳定性变差。集成电路报废就是集成电路彻底损毁， 可通过测量同样型号正常集成电路引脚对比，测量蒸正反向电阻，查看具体是哪个引脚数值异常。而热稳定变差则可以在工作情况下进行判断，利用无水酒精冷却可能异常的集成电路，查看故障是否发生或者推迟发生。

元件故障特征并非绝对，仅作为一个判断基础。经验是通过积累下来的，一个硬件工程师往往要经历过许多的故障维修，才能总结一点经验，而该经常也仅是作为判断基础，而非故障依据。元件没有绝对的故障特性，只有绝对的工作原理。

电子元器件一般需要做那些测试

元器件的检测是一项必不可少的基础性工作，如何准确有效地检测元器件的相关参数，判断元器件的是否正常，不是一件千篇一律的事，必须根据不同的元器件采用不同的方法，从而判断元器件的正常与否。

电子元器件主要有两类类检测项目：

1.常规测试

主要测试电子元器件的外观、尺寸、电性能、安全性能等；

根据元器件的规格书测试基本参数，如三极管，要测试外观、尺寸、ICBO、VCEO、VCES、HFE、引脚拉力、引脚弯曲、可焊性、耐焊接热等项目，部分出口产品还要测试RoHS。

2.可靠性测试

主要测试电子元器件的寿命和环境试验；

根据使用方的要求和规格书的要求测试器件的寿命及各种环境试验，如三极管，要进行高温试验、低温试验、潮态试验、振动试验、最大负载试验、高温耐久性试验等项目的试验；