PCB技術 - PCB上の短絡をチェックする方法

どのエンジニアにもこのような「最悪の状況」があり、彼らは生きているにもかかわらず、PCB設計を堅持している。私のキャリアの中で最悪の1週間、私たちは期限切れのポリ塩化ビフェニルを受け取った。これらのPCBは、1ヶ月以上前にハードウェアにインストールし、お客様のサイトに配備する必要があります。私たちは少しがっかりした。

PCB内の短絡をチェックする方法

PCBにショートが存在するかどうかを確認するには、次の重要な手順に従います。

ステップ1：PCB内のショートを見つける方法

手順2：電子基板上の短絡をテストする方法

ステップ3：PCB上の障害部品を見つける方法

ステップ4：PCBを破壊的にテストする方法

ステップ1：PCB内のショートを見つける方法

視力検査

最初のステップはPCBの表面全体をよく見ることです。そうであれば、拡大鏡または低倍顕微鏡を使用してください。パッドまたは溶接点の間にスズひげを探します。はんだ中の亀裂や斑点に注意しなければならない。すべての貫通穴を確認します。無電解めっきの貫通孔を指定した場合は、回路基板にこのような状態があることを確認してください。めっき不良のビアは層間に短絡し、すべてのものを地、VCC、または両方に接続する。

ショートが非常に激しく、部品が臨界温度に達した場合、実際にプリント基板に火傷点が表示されます。それらは小さいかもしれませんが、普通の緑色ソルダーレジストではなく茶色になります。複数のボードを持っている場合、焼失したPCBは、検索範囲を犠牲にしないように、別のボードに電力を供給する必要なく、特定の場所を縮小するのに役立ちます。残念なことに、私たちの回路基板自体は焼損していませんが、運の悪い指は集積回路が過熱しているかどうかをチェックしました。

回路基板内部でショートが発生し、燃焼点が発生しません。これは、表面から気づかれないことを意味します。ここでは、PCB内の短絡を検出するための他の方法が必要になります。

ハードディスクドライブPCBにおける短絡を直感的に検出する方法

赤外線イメージング

ハードウェア予算を使い始めたばかりのベンチャー企業でなければ、赤外線カメラを使うことができてラッキーかもしれません。サーモイメージングカメラを使用すると、大量の熱が発生する領域を特定するのに役立ちます。ホットスポットから離れた場所に能動素子が見えなければ、内層間で短絡が発生してもPCB短絡が発生する可能性がある。

短絡は通常、設計に最適化された利点がないため、通常のトレースや溶接点よりも高い抵抗を持っています（規則検査を本当に無視したい場合を除き）。電源と接地との直接接続のため、この抵抗と自然高電流はPCB短絡中の導体が発熱することを意味する。使用できる最低電流から。理想的には、ショートを見てから、より多くの破損を引き起こすことがあります。

PCBで障害のある部品を見つける方法：指テスト

指差しテストは、特定の部品が過熱しているかどうかを調べる方法です

手順2：電子基板上の短絡をテストする方法

信頼できる目で回路基板を検査する第1ステップのほか、PCB短絡の潜在的な原因を特定するために他のいくつかの方法を使用することができます。

デジタルマルチメータによるテスト

回路基板が短絡しているかどうかをテストするためには、回路内の異なる点間の抵抗をチェックする必要があります。目視検査で短絡位置や原因に関する手がかりが見つからない場合は、テスターを手に取り、プリント基板上で物理的な位置を追跡しようとします。テスター法はほとんどの電子フォーラムで異なる評価を受けていますが、テストポイントを追跡することで問題点を見つけることができます。

ミリオーム感度の高い非常に優れたマルチメーターが必要になります。ブザー機能があれば、短絡を検出したときに注意するのが最も簡単です。例えば、PCB上の隣接するトレースまたはパッド間の抵抗を測定する場合は、高抵抗を測定する必要があります。

個別回路の2つの導体間の抵抗が非常に低い場合は、2つの導体を内部または外部でブリッジすることができます。インダクタによってブリッジされた2つの隣接するトレースまたはパッド（インピーダンス整合ネットワークや離散フィルタ回路など）は、インダクタがコイル導体にすぎないため、非常に低い抵抗読み取りを生成することに注意してください。しかし、プレート上の2つの導体が遠く離れていて、読み取り抵抗が小さい場合、プレート上のどこかに橋があります。

対地テスト

特に重要なのは、接地ビアまたは接地面の短絡に関することである。内部接地面を有する多層PCBは、基板表面層上の他のすべてのビアおよびパッドを検査するのに便利な位置を提供するビア付近のコンポーネントを通過するリターンパスを含む。一方のプローブを接地接続に置き、他方のプローブをプレート上の他の導体に接触させる。

プレート上の他の場所にも同じ接地接続があります。これは、各プローブを2つの異なる接地ビアに接触させると、読み取りが小さくなることを意味します。短絡を公共の接地接続と勘違いしたくないので、レイアウトに注意してください。他のすべての未接地裸導体は、共通接地接続と導体自体の間に高い抵抗を持つべきである。読み取り値が非常に低く、関連導体と接地との間にインダクタンスがない場合、部品が破損したり短絡したりする可能性があります。

マルチメーターを使用してPCB中の短絡を検査する方法

テスターを使用してショートを検出するのに役立ちますが、必ずしも十分に感度が高く、ショートを見つけることができないわけではありません。

部品短絡

部品が短絡しているかどうかを検査するには、テスターで抵抗を測定することも含まれている。目視検査でパッド間にはんだや金属片が多すぎることが見つからない場合は、部品上の2つのパッド/ピン間の内層短絡の可能性があります。加工不良のため、部品上のパッド/リード間に短絡が発生する可能性があります。これがPCBがDFMと設計規則を検査すべき理由の一つである。近すぎるパッドとビアは、製造中に予期せぬブリッジや短絡を起こす可能性があります。

ここでは、ICまたはコネクタピン間の抵抗を測定する必要があります。隣接ピンは特に短絡しやすいが、これらは短絡を形成する唯一の位置ではない。パッド/ピン間の抵抗が相対的であるか、接地接続が低抵抗であるかどうかをチェックします。

PCB素子パッド上のPCB短絡をチェックする方法

接地シートとIC上のコネクタと他のピンとの間の抵抗をチェックします。ここに表示されるのはUSBインタフェースです。

場所を減らす

2つの導体の間や導体と地面の間に短絡があると考えている場合は、近くの導体をチェックして位置を縮小することができます。マルチメーターの1本のワイヤを不審な短絡接続に接続し、もう1本のワイヤを近くの別の接地接続に移動し、抵抗を検査します。より遠くの地面に移動すると、抵抗の変化が見られるはずです。抵抗が大きくなると、接地線が短絡位置から離れていることを示します。これにより、ショートの正確な位置を縮小したり、アセンブリ上の特定のパッド/ピンのペアに縮小したりすることができます。

ステップ3：PCB上の障害部品を見つける方法

故障した部品や正しく取り付けられていない部品は短絡の一部である可能性があり、回路基板に多くの問題が発生しています。部品に欠陥や偽造があり、ショートやショートの原因になる可能性があります。

コンポーネントが正しくありません

一部の部品は劣化します。例えば電解コンデンサです。不審なコンポーネントがある場合は、まずこれらのコンポーネントを確認してください。もしあなたが確信していないならば、あなたは通常グーグルを通じて急速に“故障”のコンポーネントを検索することができて、これが1つのよくある問題であるかどうかを確定することができます。2つのパッド/ピン間の抵抗が非常に低い（いずれも接地ピンまたは電源ピンではない）ことが測定されると、部品の焼損による短絡が発生する可能性があります。これは明らかにコンデンサが壊れていることを示している。キャパシタが劣化したり、印加された電圧が破壊閾値を超えると、キャパシタも突出する。

障害のあるPCBコンポーネントをチェックする方法

このコンデンサの上部の突起を見ましたか。これはコンデンサが破損していることを示しています。

ステップ4：PCBを破壊的にテストする方法

破壊的なテストは明らかに最後の手段だ。X線撮像装置を使用できる場合は、基板を破壊することなく基板の内部を調べることができます。

X線デバイスがない場合は、部品の取り外しを開始し、テスターを再度実行できます。これには2つの側面があります。まず、ショートする可能性のあるパッド（ホットパッドを含む）に接触しやすくします。次に、ショートによる部品故障の可能性を排除し、導体に集中できるようにします。2つのパッドの間など、アセンブリに接続されている短絡位置に縮小しようとすると、アセンブリに欠陥があるか、回路基板内部に短絡があるかどうかわからないことがあります。コンポーネントを取り外して、プレート上のパッドを確認する必要がある場合があります。コンポーネントを取り外すと、コンポーネント自体に欠陥がないか、またはプレート上のパッドが内部ブリッジされているかどうかをテストできます。