基板焼けの修理

基板焼けの原因と種類

基板焼けが発生するのには、過電流や短絡、加熱などさまざまな原因があります。そして基板の焼けが発生した場合、その焼けあとは「表面焼け」「内部層焼損」「部品焼損」の3種類に分類されます。

表面焼けとは、基板の表面の銅配線やラウンド周辺が焦げて変色することをいいます。また、内部層焼損とは多層基板において、内部配線層が焼損している状況です。この場合、表面からは異常が発生している部分は見えにくくなります。そして、部品焼損とは、基板上にある電子部品そのものが、熱や花火などによって焦げたり損傷したりしている状況です。見た目で大きく損傷を受けていることがわかるため、トラブルが発生している部分を特定しやすいという特徴があります。

焼け跡の診断と評価方法

目視・拡大鏡検査

基板の検査を行う際には、目視による検査が多く使用されています。作業者の目もしくは拡大鏡を使用して検査を行い、明らかな焦げ跡などがないか確認する方法です。この方法は、費用がかからない点がメリットとなる基本的な検査方法ですが、作業を行う人のスキルに依存する、時間と労力が必要といった面もあります。

電気特性測定

診断を行う際には、電気特性の測定も行います。この測定は、抵抗値や無通電区間がどこなのかを特定するために行います。また、ここではオシロスコープと呼ばれる機器を使用します。これは、電気信号の時間的な変化を画面上に波形として表示することで、その特性を視覚的に分析できます。このように、電気的な解析や測定に使用されるのが、オシロスコープです。

焼け基板の修理手順

焼損トレースの補修方法

焼損により切断・損傷したパターン（トレース）の電気的な接続を回復させるためには、ワイヤージャンパーによるバイパス処理がよく用いられています。この方法は、ジャンパーワイヤー（細い銅線など）を用いて直接つなぎ直す方法であり、電気的な接続を回復することを目的として用いられています。熟練の技術者であれば、短時間で修理が完了可能であることに加え、使用する材料のコストが低い点から少量や単品の修理であれば経済的であるというメリットがあります。

修理が終了したら、修復箇所の導通を確認し、必要に応じて絶縁コーティングを行います。

部品交換とはんだ付け技法

部品交換を行う際には、まず部品のデータシートで動作温度範囲を確認し、焼損部位などに合った部品を選択することがポイントです。 またはんだ付けを行う際には、フラックスを使用します。フラックスとは、金属表面の酸化物を除去し、良好な接続を実現するために用いられるもので、焼損部位などにはんだ付けを行う場合には、まずフラックスを塗布してから行います。この時、適切なフラックスの種類を選ぶことや、適切な量を塗布するといった点がポイントといえます。

予防策とメンテナンス

基板の焼けを防止するための対策やメンテナンスを行っていくことも大切です。例えば、動作環境の温度管理を行う点や、ヒューズやサージプロテクタにより適切な電流・電圧保護を行うといった対策が考えられます。

ヒューズもサージプロテクタも、いずれも電気回路を保護する役割を持っている装置です。それぞれ異なる機能を持っており、ヒューズは過電流が発生した場合に回路を切断して保護します。また、サージプロテクタは急激な電圧の上昇を抑えることで、接続している機器への損傷を防ぐという役割を持っています。

プロ依頼時のチェックポイント

業者選定基準（焼損修理実績、対応スピード）

プロに修理を依頼する場合には、まずはどの業者に修理を依頼するか決める必要があります。

この時にチェックしたいポイントとしては業者の「実績」と「対応スピード」が挙げられます。「実績」については、特に焼損修理の実績について確認してください。基板の修理は専門性と経験が大きく影響してくるため、さまざまな修理を経験している業者の場合、複雑な問題などにも柔軟に対応できる可能性が高いと考えられます。

また、業者の対応スピードも重要です。修理する期間はどれくらいの日数を見込んでいるのかという点を確認してください。特に急ぎの修理が必要な場合には、迅速な対応ができるかどうかが業者選定のポイントになります。

見積もり確認項目（修理工程・保証範囲）

修理を依頼しようと考える場合には、正式に依頼する前に見積もりを取ります。見積もりを取得した際には、修理内容と費用の内訳が詳細・明確に記載されているかを確認してください。修理工程や費用について不明な点などがあれば都度確認し、納得できたら修理依頼を行うようにします。

また、修理後の保証範囲についてもあらかじめ確認しておくこともポイントのひとつといえます。

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