Технология PCB - Как проверить короткое замыкание на PCB

У каждого инженера был этот « худший сценарий», и хотя они выжили, они придерживались дизайна PCB. В худшую неделю моей карьеры мы получили партию просроченных ПХД. Эти PCB должны были быть установлены в аппаратном обеспечении более месяца назад и развернуты на месте клиента. Мы немного расстроены.

Как проверить короткое замыкание в PCB

Вы можете сделать следующие важные шаги, чтобы проверить наличие короткого замыкания в PCB:

Шаг 1: Как найти короткое замыкание в PCB

Шаг 2: Как проверить короткое замыкание на электронной плате

Шаг 3: Как найти неисправные компоненты на PCB

Шаг 4: Как деструктивно протестировать PCB

Шаг 1: Как найти короткое замыкание в PCB

Проверка зрения

Первым шагом является тщательное изучение всей поверхности PCB. Если да, используйте лупу или микроскоп с низким увеличением. Поиск оловянной бороды между дисками или точками сварки. Следует обратить внимание на любые трещины или пятна в сварном материале. Проверьте все проходные отверстия. Если указано незагальваническое отверстие, убедитесь, что это так на монтажной плате. Плохое гальваническое перфорация создает короткое замыкание между слоями и соединяет все с землей, VCC или обоими.

Если короткое замыкание очень серьезное и приводит к тому, что детали достигают критической температуры, вы фактически увидите ожоговую точку на печатной плате. Они могут быть маленькими, но становятся коричневыми, а не обычными зелеными флюсами. Если у вас есть несколько панелей, сожженный PCB может помочь вам сузить определенное место, не питая другую панель, чтобы не жертвовать диапазоном поиска. К сожалению, наша плата сама по себе не сгорела, но неудачные пальцы проверили, не перегрета ли интегральная схема.

Внутри платы происходит короткое замыкание, которое не создает точки сгорания. Это также означает, что их не замечают с поверхности. Здесь вам понадобятся другие способы обнаружения короткого замыкания в PCB.

Как интуитивно определить короткое замыкание на жестком диске PCB

Инфракрасное изображение

Если вы не стартап, который только начинает использовать аппаратный бюджет, вам может посчастливиться использовать инфракрасную камеру. Использование тепловизионной камеры может помочь вам определить область, которая производит много тепла. Если активные компоненты не видны вдали от горячих точек, может произойти короткое замыкание PCB, даже если между внутренними слоями происходит короткое замыкание.

Короткое замыкание обычно имеет более высокое сопротивление, чем обычная трасса или точка сварки, потому что оно не оптимизировано в конструкции (если вы действительно не хотите игнорировать проверку правил). Из - за прямого соединения между источником питания и заземлением это сопротивление и естественный высокий ток означают, что проводник в коротком замыкании PCB нагревается. Начните с минимального электрического тока, который можно использовать. В идеале вы сначала увидите короткое замыкание, а затем вызовете больше повреждений.

Как найти неисправные части на PCB: тест пальцев

Тест пальца - это способ проверить, перегревается ли какая - либо часть.

Шаг 2: Как проверить короткое замыкание на электронной плате

В дополнение к первому шагу проверки платы с помощью ваших надежных глаз, вы можете использовать несколько других методов, чтобы выяснить потенциальную причину короткого замыкания PCB.

Тестирование с помощью цифрового мультиметра

Чтобы проверить короткое замыкание платы, необходимо проверить сопротивление между различными точками схемы. Если визуальный осмотр не обнаруживает никаких подсказок о месте или причине короткого замыкания, возьмите универсальный стол и попытайтесь отследить физическое местоположение на печатной плате. Метод мультиметра получил разную оценку на большинстве электронных форумов, но отслеживание контрольных точек может помочь вам выяснить, в чем проблема.

Вам понадобится очень хороший мультиметр с миллиометрической чувствительностью. Если у него есть функция зуммера, напомните вам при обнаружении короткого замыкания, что это самое простое. Например, если измерить сопротивление между соседними следами или сварными дисками на ПХБ, то следует измерить высокое сопротивление.

Если сопротивление между двумя проводниками в отдельной цепи очень низкое, оба проводника могут быть соединены внутри или снаружи моста. Обратите внимание, что две соседние линии следа или сварочные диски, соединенные индуктивным мостом (например, в сетях согласования сопротивлений или дискретных фильтрах), будут генерировать очень низкие показания сопротивления, так как индуктор является всего лишь проводником катушки. Однако, если два проводника на панели находятся далеко друг от друга, и сопротивление, которое вы читаете, невелико, где - то на панели будет мост.

Наземные испытания

Особенно важно короткое замыкание, связанное с заземлением через отверстие или плоскость заземления. Многоуровневый PCB с внутренней плоскостью заземления будет включать в себя обратный путь через компоненты вблизи перфорации, что обеспечивает удобное положение для проверки всех других перфораций и сварных дисков на поверхностном слое пластины. Поместите один зонд на заземленное соединение и поместите другой зонд на контактную пластину другого проводника.

Другие места на панели будут иметь такое же заземление, что означает, что если вы прикасаетесь к каждому зонду с двумя различными заземленными отверстиями, показания будут небольшими. При этом обратите внимание на макет, потому что вы не хотите принимать короткое замыкание за соединение с открытым заземлением. Все остальные незаземленные голые проводники должны иметь высокое сопротивление между общедоступным заземлением и самим проводником. Если значение считывания очень низкое и между соответствующим проводником и заземлением нет индуктивности, компонент может быть поврежден или короткое замыкание.

Как проверить короткое замыкание в PCB

Обнаружение мультиметра может помочь вам найти короткое замыкание, но они не всегда достаточно чувствительны, чтобы найти короткое замыкание.

Блочное короткое замыкание

Проверка короткого замыкания деталей также включает измерение сопротивления с помощью мультиметра. Если визуальный осмотр не выявил чрезмерного количества припоя или металлической пленки между сварными дисками, это может быть внутреннее короткое замыкание между двумя сварными дисками / штырями на детали. Из - за плохой обработки может произойти короткое замыкание между сварными дисками / выводами на деталях. Это одна из причин, по которой PCB должен проверять DFM и правила проектирования. Слишком близкий сварочный диск и перфорация могут случайно соединиться мостом или короткое замыкание во время изготовления.

Здесь вам нужно измерить сопротивление между IC или выводами разъема. Соседние штыри особенно подвержены короткому замыканию, но это не единственные места, где образуется короткое замыкание. Проверьте относительность сопротивления между сварным диском / штырем и низкое сопротивление заземленного соединения.

Как проверить короткое замыкание PCB на диске

Проверьте сопротивление между заземлением и разъемом на IC и другими выводами. Здесь показан USB - интерфейс.

Уменьшить местоположение

Если вы думаете, что существует короткое замыкание между двумя проводниками или между проводником и землей, вы можете уменьшить положение, проверив близлежащий проводник. Подключите один провод мультиметра к подозрительному короткому замыканию, переместите другой провод к другому заземленному соединению поблизости и проверьте сопротивление. Когда вы двигаетесь дальше по земле, вы должны видеть изменения сопротивления. Если сопротивление увеличивается, это означает, что заземление удаляется от положения короткого замыкания. Это может помочь вам сузить точное положение короткого замыкания или даже до пары определенных сварных дисков / штырей на компоненте.

Шаг 3: Как найти неисправные компоненты на PCB

Неисправные или неправильно установленные компоненты могут быть частью короткого замыкания, что приводит к множеству проблем с монтажными платами. Ваши компоненты могут быть дефектными или поддельными, что приводит к короткому замыканию или короткому замыканию.

Неправильный компонент

Некоторые компоненты деградируют, например, электролитические конденсаторы. Если у вас есть подозрительные компоненты, сначала проверьте их. Если вы не уверены, вы обычно можете быстро искать подозрительные « неисправные» компоненты через Google, чтобы определить, является ли это распространенной проблемой. Если измеренное сопротивление между двумя сварочными дисками / штырями очень низкое (ни один из них не является заземленным или силовым штырем), короткое замыкание может произойти из - за сгорания деталей. Это ясно указывает на то, что конденсатор сломался. Как только конденсатор ухудшается или напряжение превышает порог пробоя, конденсатор также выделяется.

Как проверить неисправные компоненты PCB

Вы видите выпуклость в верхней части конденсатора? Это указывает на повреждение конденсатора.

Шаг 4: Как деструктивно протестировать PCB

Разрушительные испытания, безусловно, являются последним средством. Если вы можете использовать рентгеновское оборудование для получения изображений, вы можете проверить внутреннюю часть платы, не разрушая ее.

В отсутствие рентгеновского оборудования вы можете начать демонтаж деталей и снова запустить тест мультиметра. Это помогает по двум направлениям. Во - первых, это облегчает вам доступ к сварочным дискам, которые могут коротко замыкаться (включая горячие сварочные диски). Во - вторых, он устраняет возможность того, что короткое замыкание вызывает неисправность компонентов, позволяя сосредоточиться на проводнике. Если вам удалось сузить положение короткого замыкания на компоненте, например, между двумя сварочными дисками, может быть неясно, есть ли дефект в компоненте или короткое замыкание внутри платы. На этом этапе вам может потребоваться удалить компоненты и проверить сварочный диск на панели. Снятие компонентов может проверить дефект самого компонента или сварочный диск на панели является внутренним мостом.