Teknik PCB - Bagaimana memeriksa litar pendek pada PCB

Setiap jurutera mempunyai "kes terburuk" ini, walaupun mereka selamat, tetapi mereka memaksa reka PCB. Dalam minggu terburuk karir saya, kami menerima sejumlah PCB yang telah luput. PCB ini sepatutnya dipasang dalam perkakasan lebih dari sebulan yang lalu dan dipasang di laman pelanggan. Kami merasa sedikit frustrasi.

Bagaimana memeriksa litar pendek dalam PCB

Anda boleh mengambil langkah penting berikut untuk memeriksa sirkuit pendek dalam PCB:

Langkah 1: Bagaimana mencari sirkuit pendek dalam PCB

Langkah 2: Bagaimana menguji sirkuit pendek pada papan elektronik

Langkah 3: Bagaimana mencari komponen cacat pada PCB

Langkah 4: Bagaimana untuk menguji PCB secara musnah

Langkah 1: Bagaimana mencari sirkuit pendek dalam PCB

periksa visi

Langkah pertama adalah untuk memperhatikan dengan hati-hati seluruh permukaan PCB. Jika demikian, sila gunakan kaca peningkatan atau mikroskop kuasa rendah. Cari wisker tin antara pads atau kongsi tentera. Setiap retak atau titik dalam tentera perlu dicatat. Periksa semua lubang. Jika tidak terhubung melalui lubang dinyatakan, pastikan ini adalah kes di papan. Via yang tidak baik boleh mencipta sirkuit pendek antara lapisan dan ikat semua yang anda perlu untuk tanah, VCC, atau kedua-dua.

Jika litar pendek benar-benar serius dan menyebabkan komponen mencapai suhu kritik, and a akan melihat titik bakar pada papan litar cetak. Mereka mungkin kecil, tetapi mereka akan menjadi coklat selain daripada tentera hijau normal melawan. Jika anda mempunyai papan berbilang, PCB terbakar boleh membantu anda mengecilkan lokasi tertentu tanpa memaksa papan lain, supaya tidak mengorbankan julat pencarian. Malangnya, papan sirkuit kita sendiri tidak terbakar, tetapi jari nasib buruk memeriksa sama ada sirkuit terpasang terlalu panas.

Beberapa sirkuit pendek akan berlaku di dalam papan sirkuit dan tidak akan menghasilkan titik terbakar. Ini juga bermakna mereka tidak akan diperhatikan dari permukaan. Di sini, anda perlu kaedah lain untuk mengesan sirkuit pendek dalam PCB.

Bagaimana mengesan secara visual sirkuit pendek dalam PCB cakera

Imej inframerah

Jika anda bukan syarikat permulaan yang baru saja mula menggunakan anggaran perkakasan, anda mungkin bernasib baik untuk menggunakan kamera inframerah. Menggunakan kamera imej panas boleh membantu anda mencari kawasan yang menghasilkan banyak panas. Jika anda tidak melihat komponen aktif jauh dari titik panas, maka walaupun sirkuit pendek berlaku antara lapisan dalaman, sirkuit pendek PCB mungkin berlaku.

Sirkuit pendek biasanya mempunyai perlawanan yang lebih tinggi daripada jejak biasa atau kongsi tentera, kerana ia tidak mempunyai keuntungan optimasi dalam desain (kecuali anda benar-benar ingin mengabaikan pemeriksaan peraturan). Penolakan ini dan arus yang tinggi secara alami disebabkan sambungan langsung antara bekalan kuasa dan tanah bermakna konduktor dalam sirkuit pendek PCB akan hangat. Mula dengan semasa paling rendah yang anda boleh guna. Idealnya, and a akan melihat sirkuit pendek dahulu, dan kemudian menyebabkan lebih banyak kerosakan.

Bagaimana mencari komponen cacat pada PCB: ujian jari

Ujian jari adalah cara untuk memeriksa sama ada komponen khusus terlalu panas

Langkah 2: Bagaimana menguji sirkuit pendek pada papan elektronik

Selain langkah pertama untuk memeriksa papan sirkuit dengan mata yang boleh dipercayai anda, terdapat beberapa kaedah lain yang anda boleh gunakan untuk mencari sebab potensi sirkuit pendek PCB.

Uji dengan multimeter digital

Untuk menguji sama ada papan sirkuit adalah sirkuit pendek, perlu memeriksa perlawanan antara titik berbeza dalam sirkuit. Jika pemeriksaan visual tidak mengungkap sebarang petunjuk mengenai lokasi atau penyebab sirkuit pendek, ambil multimeter dan cuba jejak lokasi fizikal pada papan sirkuit cetak. Kaedah multimeter telah menerima komen berbeza dalam kebanyakan forum elektronik, tetapi jejak titik ujian boleh membantu anda mencari tahu di mana masalah tersebut.

Anda akan memerlukan multimeter yang sangat baik dengan sensitiviti miliohm. Ia adalah yang paling mudah jika ia mempunyai fungsi buzzer untuk memberi amaran bila mengesan sirkuit pendek. Contohnya, jika anda mengukur perlawanan antara jejak atau pads sebelah pada PCB, anda perlu mengukur perlawanan tinggi.

Jika perlawanan antara dua konduktor dalam sirkuit terpisah seharusnya sangat rendah, kedua-dua konduktor mungkin ditambah dalam atau luar. Sila perhatikan bahawa dua jejak atau pads bersebelahan yang dijanjikan oleh induktor (seperti dalam rangkaian yang sepadan impedance atau sirkuit penapis diskret) akan menghasilkan pembacaan resistensi yang sangat rendah kerana induktor hanya konduktor koli. Bagaimanapun, jika dua konduktor di papan adalah jauh terpisah dan lawan yang and a baca adalah kecil, akan ada jembatan di suatu tempat di papan.

Uji terhadap tanah

Kepentingan tertentu adalah litar pendek yang melibatkan vias tanah atau pesawat tanah. PCB berbilang lapisan dengan pesawat tanah dalaman akan termasuk laluan kembali melalui komponen berhampiran vias, yang menyediakan lokasi yang sesuai untuk memeriksa semua vias dan pads lain pada lapisan permukaan papan. Letakkan satu sond pada sambungan tanah dan sentuh sond yang lain pada konduktor lain di papan.

Akan ada sambungan tanah yang sama di tempat lain di papan, yang bermakna jika anda sentuh setiap sond ke dua vias tanah yang berbeza, pembacaan akan kecil. Perhatikan layout apabila melakukan ini, kerana anda tidak mahu salah sirkuit pendek untuk sambungan tanah umum. Semua konduktor kosong yang tidak dibutuhkan yang lain sepatutnya mempunyai perlawanan tinggi antara sambungan tanah umum dan konduktor sendiri. Jika nilai dibaca sangat rendah dan tiada induktan antara konduktor tersebut dan tanah, komponen mungkin rosak atau berkeliaran pendek.

Bagaimana memeriksa litar pendek dalam PCB dengan multimeter

Pengesanan multimeter boleh membantu anda mencari litar pendek, tetapi ia tidak sentiasa cukup sensitif untuk mencari litar pendek.

sirkuit pendek komponen

Menyemak sama ada komponen berkeliaran pendek juga melibatkan mengukur perlawanan dengan multimeter. Jika pemeriksaan visual tidak mengungkapkan solder berlebihan atau logam bergerak antara pads, ia mungkin sirkuit pendek dalam lapisan dalaman antara dua pads/pins pada komponen. Sebab pemprosesan yang teruk, sirkuit pendek mungkin berlaku diantara pads/petunjuk pada komponen. Ini adalah salah satu sebab mengapa PCB perlu diperiksa untuk DFM dan peraturan desain. Pad dan botol yang terlalu dekat mungkin secara tidak sengaja digantung atau dikurangkan semasa proses penghasilan.

Di sini, anda perlu mengukur perlawanan antara pin pada IC atau konektor. Pin penuh khususnya cenderung kepada sirkuit pendek, tetapi ini bukan satu-satunya lokasi di mana sirkuit pendek terbentuk. Periksa sama ada perlawanan antara pads/pins bertentangan satu sama lain dan sama ada sambungan tanah mempunyai perlawanan rendah.

Bagaimana memeriksa litar pendek PCB pada pad komponen PCB

Semak perlawanan antara pad tanah dan sambungan dan pin lain pada IC. Ditunjukkan di sini adalah sambungan USB.

kurangkan kedudukan

Jika and a fikir ada litar pendek antara dua konduktor atau antara konduktor dan tanah, anda boleh sempit kedudukan dengan memeriksa konduktor dekat. Sambungkan satu wayar multimeter ke sambungan sirkuit pendek yang mencurigakan, alihkan wayar lain ke sambungan tanah dekat yang berbeza, dan periksa perlawanan. Apabila anda bergerak ke tanah yang lebih jauh, anda perlu melihat perubahan dalam perlawanan. Jika perlawanan meningkat, anda memindahkan wayar mendarat jauh dari lokasi sirkuit pendek. Ini boleh membantu anda mengecilkan lokasi yang tepat pendek, walaupun kepada pasangan tertentu pads/pins pada komponen.

Langkah 3: Bagaimana mencari komponen cacat pada PCB

Komponen cacat atau komponen terpasang salah mungkin sebahagian dari sirkuit pendek, menyebabkan banyak masalah pada papan sirkuit. Komponen anda mungkin cacat atau palsu, menyebabkan sirkuit pendek atau sirkuit pendek.

Komponen teruk

Beberapa komponen akan teruk, seperti kondensator elektrolitik. Jika anda mempunyai komponen yang mencurigakan, sila periksa komponen tersebut dahulu. Jika anda tidak pasti, anda biasanya boleh dengan cepat mencari komponen yang dicurigai telah "gagal" melalui Google untuk mengetahui jika ini adalah masalah umum. Jika anda mengukur perlawanan yang sangat rendah antara dua pads/pins (tiada satu pun dari mereka pins tanah atau pins kuasa), ia boleh menyebabkan sirkuit pendek disebabkan pembakaran komponen. Ini jelas menunjukkan bahawa kondensator rosak. Apabila kondensator berkembang atau tekanan yang dilaksanakan melebihi ambang kerosakan, kondensator juga akan berlangsung.

Bagaimana memeriksa komponen PCB yang cacat

Adakah anda melihat bump di atas kondensator ini? Ini menunjukkan bahawa kondensator rosak.

Langkah 4: Bagaimana untuk menguji PCB secara musnah

Ujian musnah jelas pilihan terakhir. Jika anda boleh menggunakan peranti imej X-ray, anda boleh memeriksa dalam papan sirkuit tanpa menghancurkannya.

Tanpa peralatan X-ray, anda boleh mula membuang komponen dan jalankan ujian multimeter lagi. Ini membantu dalam dua cara. Pertama, ia memudahkan untuk anda menghubungi pads (termasuk pads panas) yang mungkin berkeliaran pendek. Kedua, ia menghapuskan kemungkinan sirkuit pendek menyebabkan komponen gagal berfungsi, membolehkan anda fokus pada konduktor. Jika anda berjaya mempersempit ke posisi sirkuit pendek sambungan pada komponen, seperti antara dua pads, ia mungkin tidak jelas sama ada komponen cacat atau sama ada sirkuit pendek di dalam papan sirkuit. Pada titik ini, anda mungkin perlu membuang komponen dan memeriksa pads pada papan. Membuang komponen membolehkan anda menguji sama ada komponen itu sendiri cacat atau sama ada pads pada papan dijadikan jambatan dalam.