電氣電路設計｜基礎篇
印刷電路板的7種重製修復技術
2025.04.23
印刷電路板重製修復技術是對現有電路板進行修復、改造和升級的過程。重製修復技術的主要目的是更換故障零件或透過設計變更來增加功能，需要很精密的焊接作業。利用重製修復技術，能夠延長印刷電路板的使用壽命、降低成本並能更有效地利用資源。本文將詳細介紹具體的重製修復方法。
印刷電路板的重製修復技術
電子電路設計是一個反覆試錯和解決問題的過程。印刷圖案或電路圖中即便有一處錯誤，電路也無法正常工作。即使沒有任何錯誤，如果雜訊和散熱問題沒有得到充分解決，也無法達到客戶的性能要求並實現長期穩定運行。雖然可以果決扔掉不滿意的電路板從頭開始重新做，但這會增加成本、延長設計週期。在這種情況下，就需要利用手頭的工具和技術對電路板進行改造，透過更換元件和改善佈線來解決問題。
其1：拆卸電子元件
將電烙鐵放在焊料堆上並加熱使焊料熔化（圖1）。接下來，使用吸錫線或吸錫器吸走熔化的焊料（圖 2）。當引腳鬆動時，即可完全拆下。
訣竅在於要使焊料充分熔化。如果無法很好地吸走焊料，需要重新放焊料重試。
（圖1）先用電烙鐵充分加熱目標位置
（圖2）用電烙鐵加熱焊料，並用吸錫器吸取焊料
吸錫器前端的樹脂不會熔化
其2：從電路板通孔上拆除帶引腳的電晶體
安裝在多層電路板通孔（過孔）上的元件，其引腳被進入通孔內壁的焊料牢固地粘附，除非技術非常熟練，否則很難完全吸淨焊料，拆除工作並不容易。
而使用電動自動吸錫器（2～3萬日元）則可以很輕鬆地強力吸出焊料（圖 2）。
對於分立電晶體等引腳較少的元件來說，可以將電烙鐵頭與排列的引腳對齊，一次性加熱所有引腳，使焊料熔化，在焊料變硬之前，用鉗子夾住電晶體主體並快速拔出。然後，使用電烙鐵和吸錫器將進入通孔中的焊料去除乾淨。吸錫器的尖端由樹脂製成，不會被烙鐵熔化。當焊料被完全吸出後，元件的引腳就會鬆動。周圍的電路板會被助焊劑弄髒，因此請使用乙醇和棉簽擦拭乾淨（圖 3）。
（圖3）吸出焊料，直至引腳能夠自由活動
用乙醇和棉簽擦拭附著助焊劑的表面
其3：拆除晶片式元件
要拆除晶片式電阻或電容，需要請使用兩個電烙鐵同時加熱兩個焊盤來拆除（圖 4）。將烙電鐵與晶片式元件平行放置，並同時加熱兩個焊盤（圖 5）。
（圖4）用電烙鐵同時加熱兩個焊盤
（圖5）焊料熔化後，將元件引腳移至旁邊使之遠離焊盤
不挑起元件，而是使元件引腳向旁邊滑離焊盤（圖 6）。電熱鑷子雖然價格比較貴，但會提高工作效率，使工作更加輕鬆。
（圖6）將晶片式元件從焊盤上拆除
拆下元件後，用吸錫線去除焊盤上的焊料，以備重新安裝（圖7）。吸錫線中如果事先吸入少量焊料，作業效率會更高。
（圖7）用吸錫線去除焊盤上的焊料
在某些情況下，還可以用斜口鉗剪短吸焊線並用鑷子夾住使用，以防止電烙鐵的熱量被吸錫線吸收。吸完焊料後，用乙醇擦除附著在電路板上的吸錫線中所含的助焊劑（圖8）。
（圖8）用乙醇擦除電路板上附著的助焊劑
其4：拆除表面貼裝型IC
只有兩排引腳的IC相對容易拆除。不用擔心焊料橋接，在兩側的引腳施以大量焊料，用兩個電烙鐵加熱焊料，即可拆除。在不挑起IC的情況下，將其移至一側，使引腳遠離焊盤。
拆除具有四側引腳的QFP（Quad Flat Package）時，需要稍微費點功夫。
首先，無需擔心焊料橋接，在四排引腳上施以大量焊料。使用電烙鐵加熱，直至四排引腳的焊料全部熔化。焊料熔化後，從焊盤上取下IC。
這個過程需要一些練習，因為焊料冷卻得很快而且很容易硬化。最開始時，使用低熔點焊料（Sunhayato製造）可能更容易。
如果不打算重複再利用IC了，可以用小刀割斷IC的引腳，拆下封裝後，用吸錫線去除引腳和焊料。
▶ 拆除有背面焊盤的IC
最近，背面帶有散熱用焊盤的IC呈增加趨勢，這種IC雖然可以透過重製修復用的熱風槍加熱後進行拆除，但由於這樣做可能會對IC和電路板造成較大損壞，所以不建議這樣做。訣竅是塗抹助焊膏後再加熱。
其5：切斷印刷圖案
下面介紹切斷印刷電路板上的佈線（印刷圖案）的方法。
正面和背面布排的印刷圖案可以用美工刀輕鬆切斷。為避免美工刀損壞其他印刷圖案，需要選擇印刷圖案不密集的位置進行（圖 9）。
（圖9）在印刷圖案不密集的位置切斷
使用美工刀從兩個方向進行V形切入（圖10）。最常見的環氧玻璃布板（FR-4）比想像中要硬，因此需要練習如何用力。切口深一點也沒關係。
（圖10）用美工刀在目標位置切出V形切口
切斷後，應該能夠看到銅箔下方的白色基材（圖11）。除了目視確認外，還可以用萬用表確認是否已經不導電。
（圖11）如果能看到基材的白色，表明切割成功
其6：從印刷圖案的某處接線
如果能在印刷圖案線路的某處焊接導線，就可以將訊號引到另一條路徑。
通常可以在佈線路徑上的某處找到焊盤（比如IC或連接器引腳），但在很少數情況下，可能會找不到可以焊接導電的位置。此時可能需要在沒有元件的背面佈線，以使正面外觀上更直觀。
導線推薦使用粗細為AWG30的單芯“繞包線”。這種線材在零件商店的線材專區一定能找到，是AWG30的ETFE線。典型顏色是紅色和綠色。
首先，增加接線的位置需要選擇印刷圖案不密集的區域（圖12）。
（圖12）增加接線的位置選擇
最好選擇印刷圖案不密集的位置
使用美工刀的尖端部位（不是刀刃的那面）刮去電路板表面的抗蝕劑（圖13），使銅箔露出（圖14）。僅透過摩擦並不能露出銅箔。
（圖13）用美工刀的刀尖刮去抗蝕劑
（圖14）使銅箔露出足夠面積
剝去導線的護套並用焊料潤濕（圖15）。這就是所謂的“預焊”。
（圖15）剝去要增加的導線的護套並進行焊接
對露出的銅箔也實施預焊（圖16）。此時，施以足夠的焊料，使其像小山一樣隆起（圖17）。
（圖16）對裸露銅箔進行預焊
（圖17）在銅箔上施以大量焊料，使其像小山一樣隆起
用鑷子夾住導線並向下按，直到焊料變硬（圖18）。
（圖18）用鑷子夾住電線並按住直至焊料變硬
焊料硬化後（圖19），需要確認拉動導線時不會脫落。
（圖19）用放大鏡目視檢查，或確認即使拉動導線也不會脫落
其7：用導線連接引腳與引腳（接線）
下面介紹用導線連接焊盤A和焊盤B兩個點的方法。
線材使用AWG30單芯線。
用斜口鉗或剝線鉗去除約30～50mm的導線護套（圖20）。用焊料潤濕需要接線的兩個焊盤（圖21）。
（圖20）用斜口鉗或剝線鉗將需要增加的導線護套剝去30～50mm左右
（圖21）對要接線的焊盤進行預焊
將導線焊接到一個焊盤上（圖22）。
（圖22）將增加的導線焊接到一個焊盤上
將護套剪成接線所需的長度（圖23），然後用鑷子將其滑至接線前端（圖24）。剪斷護套通常使用剝線鉗，但在作業區域較狹窄的情況下，使用尖嘴鉗會更方便。
（圖23）將護套切割成接線所需的長度
（圖24）用鑷子將剝離的護套移至前端
跳線焊接至另一個引腳（圖25），然後用斜口鉗或美工刀剪斷導線（圖26）。
（圖25）在另一個焊盤上焊接增加的導線
（圖26）剪斷導線
保持線材拉緊或將其彎曲90°。
當接線距離較長時，可以使用一種透過電烙鐵加熱即可熔化的樹脂（也被稱為“魔術焊料”），使導線粘附在電路板上並固定。另外，使用熱熔膠槍或環氧樹脂膠粘劑也可以。有可能需要再次剝離的位置用熱熔膠槍，不需要再剝離的位置用環氧樹脂膠粘劑。此外還有一種簡單的方法，也就是使用聚醯亞胺膠帶（KAPTON 膠帶）將導線簡單固定在電路板上。
參考文獻
[1] 善養寺薰：［VOD］觀看影片一起進入印刷電路板開發KiCad的世界【玩轉KiCad 6】，ZEP Engineering
[2] 善養寺薰：［VOD］觀看影片一起進入印刷電路板開發KiCad的世界【KiCad 6的101個專業級技巧】，ZEP Engineering
企劃/製作人：ZEP Engineering