Elektronica repareren met je telefoon als loep [Wat werkt]

Een telefoon als loep werkt voor elektronicareparatie als je hem op een standaard 6 tot 10 cm boven de print zet, de print vanaf de zijkant belicht en bij 10x tot 20x van foto's afleest. Dat is genoeg om weerstandscodes op onderdelen van 0603 en groter te lezen, gescheurde verbindingen en soldeerbruggen te zien en corrosie en verbogen pinnen te vinden. Het is geen soldeermicroscoop. Onderdelen op een moderne print zijn kleiner dan de tekst op deze pagina: een 0402-weerstand is ongeveer 1,0 bij 0,5 mm, en de code op een iets groter onderdeel is een paar tienden van een millimeter hoog.

Waar een telefoon past tussen het reparatiegereedschap

Op de traditionele werkbank liggen een hoofdbandloep voor algemeen werk, een verlichte tafelloep voor solderen en een stereomicroscoop voor fijn SMD-werk. Een telefoon vervangt geen van die drie. Hij dekt andere taken:

• Diagnose buiten de werkplaats, op locatie of in het veld.
• Snel de waarde van een onderdeel vaststellen voordat je bestelt.
• Documentatie van voor en na, voor de klant of een ticket.
• Etiketten, pinouts en zeefdruktekst lezen op volle printen.

Waar hij niet goed in is, is live werk. Je kunt niet prettig solderen terwijl je naar een telefoonscherm boven de print kijkt. Gebruik de telefoon om de fout te vinden en de reparatie te controleren; gebruik de microscoop of tafelloep terwijl je de soldeerbout in je hand hebt.

Opstelling voor een scherp beeld

Boven ongeveer 10x trilt een telefoon in de hand genoeg om het beeld wazig te maken. Zet de telefoon op een kleine standaard, een telefoonhouder die aan de werkbank is geklemd of een stapel onderdelendoosjes, met de lens 6 tot 10 cm boven de print. Tik op het scherm op het gebied dat je wilt bekijken om scherp te stellen.

Licht is net zo belangrijk als stilstaan. Zeefdruk en markeringen op onderdelen hebben weinig contrast, en soldeer schittert. Licht vanaf de zijkant onder een lage hoek laat tekst uitkomen en toont de vorm van verbindingen. De zaklamp in LoupeLens kun je dimmen door ingedrukt te houden en te vegen, zodat glanzend soldeer niet wit uitslaat. Wil je iets goed bestuderen, maak dan een foto en zoom met twee vingers in op de foto; die is scherper dan een live beeld bij dezelfde vergroting.

Markeringen op onderdelen lezen

Weerstanden

Veel SMD-weerstanden hebben een code van drie of vier cijfers. In het systeem met drie cijfers zijn de eerste twee cijfers de significante cijfers en is het derde het aantal nullen: 103 is 10.000 ohm (10 kΩ), 472 is 4.700 ohm. Codes van vier cijfers werken op dezelfde manier met drie significante cijfers: 1002 is 10,0 kΩ. Een R in de code staat voor de komma, dus 4R7 is 4,7 ohm. Precisieweerstanden in 0603 gebruiken vaak de EIA-96-code: twee cijfers die verwijzen naar een tabel met waarden, gevolgd door een letter als vermenigvuldiger. 01C is 100 maal 100, oftewel 10 kΩ; zoek de index van twee cijfers op in een EIA-96-tabel. De kleinste behuizingen, 0402 en kleiner, hebben meestal helemaal geen markering, en dan moet je meten of het schema raadplegen.

Condensatoren

Keramische SMD-condensatoren zijn bijna nooit gemarkeerd. Aluminium elco's tonen capaciteit en spanning op het busje, met een streep aan de minkant. SMD-tantaalcondensatoren hebben een streep aan de pluskant, de omgekeerde afspraak, en dat is het controleren waard bij 10x voordat je een vervanger plaatst. Een bolle bovenkant, gelekt elektrolyt (een bruine korst aan de voet) of een gebarsten behuizing zijn de gebruikelijke zichtbare tekenen van een defect en zijn bij 5x tot 10x makkelijk te bevestigen.

IC's en transistors

Kleine IC's en SOT-23-transistors hebben korte markeringscodes die per fabrikant verschillen en niet gestandaardiseerd zijn. Fotografeer de code bij 20x en zoek hem op in een database met markeringscodes. Let ook op de oriëntatiestip of de afgeschuinde rand, want die heb je nodig als je het onderdeel vervangt.

Soldeerverbindingen inspecteren

Bij soldeerverbindingen vindt vergroting de meeste fouten. Let bij 10x tot 15x met zijlicht op:

• Goede verbindingen: glanzende, gladde, licht holle soldeerhielen die zowel de pad als de aansluitdraad bevochtigen.
• Koude of verstoorde verbindingen: doffe, korrelige of bobbelige oppervlakken, soms met een zichtbare ringvormige scheur rond de aansluiting.
• Bruggen: soldeer tussen twee naast elkaar liggende pads, vaak bij IC's met een fijne pitch en zonder vergroting makkelijk over het hoofd te zien.
• Te weinig soldeer: een aansluiting die op een pad ligt met weinig of geen soldeerhiel.
• Tombstoning: een klein passief onderdeel dat op één uiteinde staat en maar aan één pad is gesoldeerd.
• Gescheurde verbindingen bij connectoren: usb-, voedings- en koptelefoonaansluitingen krijgen mechanische belasting, en een haarscheurtje waar de pin van de behuizing de pad raakt is de klassieke storing die af en toe optreedt.

Buig de print voorzichtig terwijl je een verdachte verbinding op het scherm bekijkt. Gaat er een lijntje open en dicht als je buigt, dan is de verbinding gescheurd.

Sporen, pads en corrosie

Vochtschade laat groene of witte corrosie achter rond pinnen en onder onderdelen, en die volgt de weg die het vocht nam. Bij 10x kun je nagaan waar het heen ging en het onderdeel vinden waarvan de aansluitingen zijn weggevreten. Krassen over sporen door een uitgeschoten schroevendraaier zie je als glanzend koper of een onderbreking in de groene soldeermasker. Een losgekomen pad na een eerdere reparatie ziet eruit als een pad die iets uitsteekt met een donkere schaduw eronder.

Fotografeer corrosie voordat je schoonmaakt. Vergelijk daarna de twee foto's om te controleren of je alles hebt weggehaald, en bewaar ze allebei voor het klantdossier.

Connectoren en kabels

Flexkabels en hun ZIF-connectoren (zero insertion force) gaan kapot bij de vergrendeling en bij de contactvingers. Controleer of de vergrendeling helemaal dicht is en of elke vinger aanwezig en recht is. Bij board-to-boardconnectoren verstopt één verbogen pin zich makkelijk; een foto bij 15x die je achteraf bekijkt is een betrouwbaardere controle dan er live naar turen.

Fotografeer de indeling voordat je iets loskoppelt. Een duidelijke foto van welke kabel waar zit en welke schroef uit welk gat kwam, scheelt tijd bij het weer in elkaar zetten, vooral bij laptops en telefoons met schroeven van verschillende lengtes. Opnames in LoupeLens komen in een eigen album, zodat de foto's van één klus bij elkaar blijven.

Beperkingen om rekening mee te houden

Taak	Telefoon als loep	Stereomicroscoop
Markeringscodes lezen	Goed	Goed
Slechte verbindingen en bruggen vinden	Goed	Uitstekend
Solderen onder vergroting	Slecht	Uitstekend
Documentatie	Uitstekend	Heeft een camera-adapter nodig
Gebruik op locatie	Uitstekend	Niet praktisch
Diepte zien	Nee	Ja

De telefoon geeft een plat beeld, dus vanuit één hoek kan het onduidelijk zijn of een pin is opgetild. Maak twee foto's vanuit verschillende hoeken of beweeg de lamp rond terwijl je kijkt.

Statische elektriciteit en veiligheid

Een telefoon is niet geaard. Houd hem van de print af, leg hem niet op onderdelen en volg je gewone ESD-voorzorgen met een polsband en mat. Ontlaad grote condensatoren voor de inspectie, en houd de telefoon uit de buurt van de punt van de soldeerbout en van hete lucht.

Voor het bredere plaatje, zie elektronica repareren en kleine voorwerpen fotograferen.