Tecnología de PCB - Cómo resolver rápidamente el problema de la falla de PCB

Cómo reSolver rápid1.mente el problema de la falla de PCB

Producción de PCB Implica una Serie de proceSos de fabricación complejos y precisos. Actuar como Placa de circuitoSer más integrado y complejo, El proceso de producción es cada vez más desafiante para el personal de producción, La probabilidad de defectos y fallas también aumenta. Grande.

Cualquiera que sea la razón, Uso personal o comercial, Los defectos de PCB pueden causar graves consecuencias adversas. Por ejemplo:, Placa de circuito El fallo de un equipo médico importante puede poner en peligro la vida, Los problemas con los teléfonos inteligentes o la electrónica automotriz pueden interferir con las actividades de los usuarios .

Cuáles son los defectos comunes de PCB Board?

Los defectos en los PCB incluyen puentes de soldadura entre los pines de los componentes o diferentes puntos de soldadura, cortocircuitos entre cables de cobre, circuitos abiertos, desplazamientos de componentes, etc. en la mayoría de los casos, los fabricantes realizan pruebas extensas antes de comercializar sus productos. Sin embargo, algunos defectos pueden ser ignorados, y sólo después de que el usuario realmente utiliza el tablero, los defectos se hacen evidentes. Además, pueden producirse algunos defectos en el emplazamiento debido al entorno y a otras condiciones ajenas al control del fabricante. Además, algunos defectos ocurren porque están más allá del entorno controlado por el fabricante u otras condiciones.

Cortocircuito

Los tipos de cortocircuitos en la fase de producción son diferentes, mientras que otros cortocircuitos pueden ocurrir durante la soldadura o reflow. Los cortocircuitos comunes incluyen:

Cuando la distancia entre trazas de cobre es muy pequeña, se produce un cortocircuito.

Los cables de componentes no recortados causarán cortocircuitos

Flotar en el aire puede conducir a cables cortos y finos, lo que conduce a cortocircuitos entre los cables de cobre

Puente de soldadura

Fallo del componente: un componente defectuoso generalmente corta su entrada o salida a una fuente de alimentación o a tierra.

Abrir el camino

El circuito abierto se produce cuando las marcas se rompen, o cuando la soldadura sólo está en la almohadilla y no en el cable del componente. En este caso, no hay adhesión o conexión entre el componente y el PCB. Al igual que los cortocircuitos, los cortocircuitos también pueden ocurrir durante el proceso de producción o soldadura y otras operaciones. La vibración o el estiramiento de la placa de Circuito, la caída u otros factores de deformación mecánica pueden dañar las marcas o juntas de soldadura. Del mismo modo, los productos químicos o la humedad pueden causar que la soldadura o las partes metálicas se desgasten y, por lo tanto, que las Partes se rompan.

Partes sueltas o dislocadas

Proceso de reflow, Las piezas pequeñas pueden flotar sobre la soldadura fundida y eventualmente salir de la soldadura objetivo. Las posibles causas de desplazamiento o inclinación incluyen vibraciones o rebotes de componentes soldados PCB Board Debido a la insuficiencia Placa de circuito Apoyo, Configuración del horno de reflujo, Problemas de pasta de soldadura, Error humano.

Problemas de soldadura

Los siguientes son algunos de los problemas causados por las malas prácticas de soldadura:

Juntas de soldadura perturbadas: la soldadura se mueve antes de la solidificación debido a perturbaciones externas. Esto es similar a la soldadura en frío, pero por diferentes razones. Puede corregirse recalentando la Junta de soldadura sin interferencias externas después de enfriarse.

Soldadura en frío: Esto ocurre cuando la soldadura no se derrite correctamente, lo que resulta en una superficie Rugosa y conexiones poco fiables. Debido a que el exceso de soldadura puede impedir la fusión completa, también pueden aparecer puntos de soldadura en frío. El remedio es recalentar la articulación y eliminar el exceso de soldadura.

Puente de soldadura: Esto ocurre cuando la soldadura se cruza y los dos cables se unen físicamente. Estos pueden causar conexiones inesperadas y cortocircuitos, y pueden causar quemaduras o quemaduras en los componentes cuando la corriente es demasiado alta.

Las almohadillas, alfileres o cables no están suficientemente húmedos.

Soldadura excesiva o insuficiente.

Almohadilla levantada por calor excesivo o soldadura áspera.

Localización y reparación de fallos

Una vez que hay signos de problemas, el siguiente paso es rastrear y localizar. Esto requiere seguir una ruta lógica hasta que se puedan identificar los defectos. Los diferentes métodos para determinar la ubicación de la falla incluyen la inspección visual sin energizar el tablero y la inspección física con el equipo de prueba. La tecnología de prueba se basa en equipos de prueba de gama alta o en el uso de herramientas básicas, como un multímetro, en placas madre eléctricas o no eléctricas.

Aunque es fácil identificar defectos o problemas visibles en un solo panel simple con trazas más grandes, la solución de problemas en un panel multicapa complejo es a menudo un desafío. La dificultad depende del tipo de tablero, el número de capas, el espaciamiento de trazas, el número de componentes, el tamaño del tablero y otros factores.

Aunque los circuitos más complejos a menudo requieren equipos de prueba especiales, las herramientas básicas, como multímetros, cámaras de imágenes térmicas, amplificadores y osciloscopios, pueden identificar la mayoría de los problemas.

El equipo de ensayo de gama alta combina una variedad de métodos de medición, incluyendo micro - tensión y otras técnicas de seguimiento de corriente sin contacto, para identificar con precisión y rapidez la carga y los cortocircuitos en PCB desnudos. Algunos de estos dispositivos utilizan la inyección de corriente y la inducción del campo magnético para identificar la ubicación exacta sin necesidad de suministrar energía a la placa de circuito o desmontar los componentes. Sin embargo, los altos costos pueden exceder la capacidad de muchos diseñadores.

Equipo de ensayo norson

Los equipos típicos incluyen instrumentos automáticos de detección de vuelo, como Takaya 9600 y acculogic FLS 980. También hay máquinas automáticas de Inspección óptica (AOI), como nordson yestech FX - 942. Aoi utiliza cámaras de alta resolución para detectar defectos, incluyendo cortocircuitos, circuitos abiertos, partes faltantes, incorrectas o dislocadas.

Inspección visual y física

La inspección visual puede identificar defectos como trazas superpuestas, cortocircuitos en las juntas de soldadura, signos de sobrecalentamiento de las placas de circuitos y quemaduras de componentes. Pero eso es sólo una visión.

Algunos problemas, especialmente cuando la placa de circuito se sobrecalienta, son difíciles de identificar a simple vista. En este caso, la lupa puede ayudar a identificar algunos cortocircuitos, puentes de soldadura, circuitos abiertos, grietas en las juntas de soldadura y trazas de PCB, desplazamiento de componentes, etc.

Además, el multímetro puede determinar si la traza de cobre en el tablero es corta o abierta. Con la prueba de conductividad, la resistencia al cortocircuito será muy baja, generalmente inferior a 5 ohmios. Del mismo modo, un circuito abierto puede producir una resistencia muy alta.

Detección de defectos de PCB con Multímetro

Cuando se detecta una baja resistencia entre los pines de los componentes, la mejor manera de hacerlo es sacar los componentes del Circuito de PCB para una prueba especial. Si la resistencia sigue siendo baja, este componente es el culpable, de lo contrario se necesita más investigación. Se debe tener cuidado al retirar la soldadura para evitar dañar la almohadilla de cobre en el PCB o sacar el componente que se va a probar directamente del PCB.

La inspección visual sólo se aplica a la inspección visual de las placas de circuitos y puede no aplicarse a la inspección interna de los comités de circuitos. Si no hay defectos visibles en la apariencia, es necesario encender el tablero y realizar pruebas más detalladas para comprobar si el tablero es normal.

Encontrar problemas de cortocircuito en PCB

Los métodos de detección anteriores tienen limitaciones, ya que la detección se realiza sin encender la fuente de alimentación de la placa de circuito. Sólo se puede detectar un número limitado de puntos problem áticos. En otras palabras, es más fácil encontrar la ubicación exacta de un defecto difícil de encontrar, como un cortocircuito en una placa de circuito electrificada. Esto incluye el uso de herramientas como voltímetros para medir la caída de tensión en trazas de cobre, o el uso de cámaras infrarrojas para identificar problemas de calentamiento.

Medición de baja tensión

La técnica consiste en controlar la cantidad de corriente que pasa a través de un cortocircuito y encontrar la dirección de la corriente. Debido a que las trazas de cobre en el tablero también tienen resistencia, las trazas de cobre en diferentes partes del voltaje también son diferentes. El voltaje depende de la longitud, anchura y espesor del alambre de cobre. Debido a estos factores, los valores de resistencia y los valores de tensión correspondientes son diferentes.

Es importante establecer una corriente de Seguridad útil para la prueba, pero no debe exceder el umbral de seguridad del cable o dispositivo. La configuración típica proporciona una tensión de alimentación de 2 voltios y una corriente máxima de aproximadamente 100 ma. Esto proporciona una potencia total utilizable de aproximadamente 200 MW, lo que no es suficiente para dañar ningún componente excepto los componentes muy sensibles. A veces también puede utilizar una corriente de hasta 1 amperio o más bajo voltaje (por ejemplo, 0,4 voltios), pero tenga cuidado de limitar la corriente a un valor seguro que no queme rastros de cobre.

Con un voltímetro, puede medir fácilmente la diferencia de tensión entre los extremos de la traza de cobre. Las dos sondas del voltímetro se colocan entre las diferentes partes de la longitud del rastro de cobre para indicar la diferencia de tensión y su polaridad positiva y negativa, indicando así la dirección de la corriente. A medida que mide el voltaje a lo largo de las diferentes partes de la línea de cortocircuito, usted encontrará que el voltaje es cada vez más pequeño y más cercano al cortocircuito. La caída del voltaje del cortocircuito será cero o muy baja y no habrá corriente a través de este punto.

Las pruebas de milivoltios requieren un voltímetro sensible que mide el bajo voltaje en el rango de microvoltios y milivoltios. Por ejemplo, cuando una corriente de 1 amperio pasa a través de un rastro de cobre con una resistencia de 1 miliohm, se genera un voltaje de 1 milivoltio. El voltímetro sensible debe ser capaz de medir y mostrar este valor de tensión. El instrumento típico es el multímetro digital Phlox 87 - V. Tiene una pantalla digital de 5 bits con una resolución de 10 microvoltios.

Toque el área de calentamiento del tablero con los dedos

Dado que los cortocircuitos pueden causar un aumento de la temperatura local en el tablero, el suministro de energía al circuito y la localización de áreas calientes pueden ayudar a reducir los detectores, lo que facilita la detección de cortocircuitos. Si no se pueden sentir puntos calientes sutiles con los dedos, se pueden utilizar imágenes térmicas para identificar áreas calientes locales. Sin embargo, asegúrese de utilizar una fuente de alimentación que cortocircuite el cable de cobre usando una tensión que no dañe el componente, o sobrecalentando el cable de cobre antes de encenderlo. Además, tenga cuidado de evitar quemaduras o descargas eléctricas.

Reparación de cortocircuitos / circuitos abiertos

Después de identificar un cortocircuito o un punto abierto en el PCB, el siguiente paso es aislar el problem a. Aunque esto es fácil de hacer en la superficie exterior de la placa de Circuito, es un desafío para la capa interna. Las posibles soluciones incluyen perforar o cortar trazas externas adecuadas de cobre.

Si hay un puente de soldadura o un cortocircuito entre las dos juntas de soldadura, coloque la punta de la plancha caliente entre los dos Pines o cables para eliminarlas. Además, utilice alambre de estaño o sniffer para eliminar el exceso de soldadura.

La reparación del Circuito abierto depende de la naturaleza de la falla y del tamaño de las trazas de cobre. En una pista de cobre más amplia, se pueden raspar los lados del Circuito abierto y luego soldar un saltador entre ellos. Sin embargo, esto puede no aplicarse a trazas estrechas o placas de circuitos con requisitos ambientales estrictos. El mejor método es cablear entre las almohadillas correspondientes. Una vez terminado, utilice un poco de pegamento para asegurar el cable en su lugar.

El circuito abierto en los pines de los componentes se puede reparar fácilmente mediante la limpieza y la soldadura cuidadosa de los conectores. Por otra parte, un cortocircuito o un circuito abierto causado por un fallo de un componente requiere la sustitución de un componente defectuoso o envejecido.

Debido a defectos de diseño o producción, los PCB a menudo tienen problemas después de su uso. En la mayoría de los casos, la Junta tendrá un bajo nivel de rendimiento o no funcionará en absoluto. En caso de problemas, la identificación y reparación de fallos es esencial para garantizar el uso continuo del equipo. El éxito del mantenimiento depende de la capacidad de identificar fallas y su ubicación.

Más Fabricante de PCB Tener todos los equipos y herramientas de prueba para identificar y corregir Placa de circuito Fracaso. Sin embargo,, for some designerS o professionals with limited resources, Es imposible comprar todas estas herramientas. Afortunadamente, Los profesionales de la electrónica pueden utilizar técnicas de bajo costo para identificar y resolver un gran número de problemas a través de herramientas básicas y paciencia.