一、目视诊断法（基础中的核心）

原理：通过光学手段（5-40 倍放大镜 / 显微镜）识别物理缺陷，结合 IPC-A-610 标准判定焊点 / 元件状态。
操作流程：

1. 分层检查

   ：
• 正面：元件贴装（缺件 / 错件 / 立碑，如 0402 元件偏移＞1/3 焊盘需返工）、焊点形态（冷焊：焊点灰暗无光泽，润湿角＞90°）。
• 背面：BGA 区域（锡球塌陷、连锡，用红外来辅助透视）、金手指氧化（接触电阻＞50mΩ 需处理）。
• 基材：PCB 翘曲＞0.7% 对角线（影响后续焊接）、玻纤外露（机械应力导致的隐性断裂）。

2. 历史追溯

   ：对比 AOI 检测历史图片，识别二次维修痕迹（如烙铁拖痕、助焊剂残留）。
   工具：立体显微镜（如奥林巴斯 SZ61）、UV 荧光灯（检测隐形污染）。
   案例：某汽车 ECU 主板因目视发现 BGA 边缘锡球呈 “豆腐渣” 状，判定为回流焊峰值温度不足（＜217℃），重焊后 OK。
   注意：需在 4000-5000K 色温下操作，避免漏判微小裂纹（＜0.1mm）。

二、差分比较法（量化故障定位）

原理：通过良品板（Golden Board）对比电性能 / 物理参数，消除设计冗余干扰。
实施维度：

三、热感触摸法（隐性故障克星）

原理：利用人体温感（灵敏度 0.5℃）结合热成像，识别功率器件异常发热（正常 IC＜85℃，MOS 管＜70℃）。
操作规范：

1. 初判

   ：通电 3 分钟后，用指尖快速触碰元件表面（避免烫伤），重点检查电压转换模块（如 LDO、DC-DC）、驱动芯片（如 IGBT）。

2. 精测

   ：热成像仪（如 FLIR T420）拍摄热分布，异常热点（温差＞15℃）标记后断电分析。

3. 极限测试

   ：对疑似元件加热（热风枪 350℃吹 5 秒）或冷却（冷冻喷雾 - 50℃），观察故障复现。
   案例：某服务器主板间歇性死机，触摸发现南桥芯片局部温度 105℃（正常＜90℃），拆焊后发现底部锡球空洞率＞30%（IPC III 级要求＜10%）。
   注意：静电敏感元件（如 FPGA）需戴防静电手套，避免 ESD 损伤。

四、应力手压法（BGA 虚焊必杀技）

原理：通过可控机械应力（0.5-2kgf）模拟 PCB 形变，触发虚焊点接触，定位 BGA / 芯片焊接缺陷。
操作步骤：

1. 分压测试

   ：用硅胶垫（厚度 1mm）垫在 PCB 背面，手指均匀按压 BGA 表面（避免单点应力＞1kgf/cm²）。

2. 动态验证

   ：按压同时监测关键信号（如时钟、复位），信号恢复则判定对应区域虚焊。

3. 标记定位

   ：用红笔标记按压有效点，结合 X-Ray（如 GE Y.TRON）确认锡球断裂位置。
   工具：压力传感器（HBM PACEline）、真空吸附治具（防 PCB 翘起）。
   案例：某手机主板充电时断时续，手压电源管理 IC（PMIC）后充电恢复，X-Ray 显示底部 3 颗锡球断裂（因跌落导致机械疲劳）。
   注意：禁止对 QFP 封装元件直接按压（易导致引脚变形），BGA 按压次数＜5 次 / 片，防止焊盘脱落。

五、断路隔离法（复杂短路终结者）

原理：通过断开并联路径，逐一排除短路 / 高阻节点，适用于电源轨短路（＜100mΩ）或信号链异常。
实施流程：

1. 电阻分压

   ：离线测量短路网络，逐步断开负载（如依次取下电容、电感），直至阻值恢复正常。
• 例：5V 电源对地短路，断开 C101 后阻值从 2Ω→500Ω，判定 C101 击穿。

2. 引脚挑断

   ：对 BGA/IC 引脚（如 CPU 的 VCC 引脚），用 0.1mm 探针挑起，测量焊盘端阻值，区分芯片内 / 外短路。

3. 飞线验证

   ：对疑似开路的 PCB 走线（如过孔），飞 0.15mm 漆包线跨接，验证功能是否恢复。
   工具：热风拆焊台（JBC 245）、微点焊笔（OKI BX120）。
   案例：某工控板 RS485 通讯异常，断路法发现差分线中间过孔断裂（万用表测阻值 1.2MΩ，正常＜50mΩ），飞线后通讯恢复。
   注意：挑断 BGA 引脚需在显微镜下操作，避免损伤焊盘；飞线需符合 IPC-610 D 级标准（线距＞0.3mm）。

六、离子去污法（污染类故障根治）

原理：清除 PCB 表面离子污染物（如助焊剂残留、汗液），消除漏电通道（绝缘电阻＜1GΩ 时需处理）。
工艺规范：

1. 类型判断

   ：
• 有机污染：松香残留（黄色结晶），用 IPA（异丙醇）超声清洗（40kHz，5 分钟）。
• 无机污染：焊锡渣（短路隐患），用去离子水（电阻率＞18MΩ・cm）冲洗。
• 电化学腐蚀：电池漏液（白色结晶），先用 5% 柠檬酸中和，再用 DI 水清洗。

2. 验证标准

   ：清洗后表面绝缘电阻（SIR）＞10GΩ（IPC-TM-650 2.6.3.2），离子残留＜1.5μg/cm²（ROSE 测试）。
   工具：超声波清洗机（Branson 2510）、离子污染测试仪（Dage 4000）。
   案例：某医疗设备主板间歇性漏电，显微镜发现 BGA 边缘有助焊剂残留（Ca²+ 离子超标），清洗后 SIR 从 800MΩ→12GΩ。
   注意：禁止对有涂层（如三防漆）的 PCB 直接水洗，需先剥离涂层（用 NMP 溶剂）。

七、元件替换法（终极故障验证）

原理：通过 “良品替换 + 功能验证”，排除元件隐性失效（如 ESD 损伤、参数漂移）。
优先级策略：

1. 易损件优先

   ：陶瓷电容（ESD 击穿）、钽电容（短路）、接插件（氧化）。

2. 信号链递进

   ：从外围到核心（如先换电阻 / 电感，再换运放，最后换 MCU）。

3. BGA 专项

   ：需确认植球规格（如 φ0.5mm 锡球，共面度＜10μm），使用氮气回流（氧含量＜50ppm）。
   操作要点：

• 记录替换前后的电压 / 波形数据，对比差异（如 ADC 转换精度变化＞0.5LSB 需排查）。
• 对程序芯片（如 EEPROM），需先备份原数据，避免配置丢失。
  案例：某无人机飞控板姿态异常，替换陀螺传感器（MPU6050）后校准正常，原传感器 X 轴零偏漂移 + 200LSB（超出 ±50LSB 公差）。
  注意：BGA 替换需控制加热次数＜3 次（防止 PCB 基材分层），使用温度记录仪（如 Omega HH806）监控曲线。

维修全流程质控（附 IPC 标准）

行业趋势：AI 视觉辅助维修（如 Mentor Graphics 的 Valor Repair Station），通过机器学习识别虚焊点，效率提升 3 倍；激光微修技术（波长 1064nm），实现 0.05mm 线宽的 PCB 走线修复。