PCB科技 - 如何檢查PCB上的短路

每個工程師都有這種“最壞情况”, 雖然他們活了下來, 但他們堅持 PCB設計. 在我職業生涯最糟糕的一周, 我們收到了一批過期的PCB. 這些PCB應該在一個多月前安裝在硬體中，並部署在客戶現場. 我們感到有點沮喪.

如何檢查PCB中的短路

您可以採取以下重要步驟來檢查PCB中是否存在短路：

步驟1：如何查找PCB中的短路

步驟2：如何測試電子板上的短路

步驟3：如何查找PCB上的故障元件

第4步：如何對PCB進行破壞性測試

步驟1：如何查找PCB中的短路

視力檢查

第一步是仔細觀察PCB的整個表面。 如果是這樣，請使用放大鏡或低倍顯微鏡。 在焊盤或焊點之間尋找錫須。 應注意焊料中的任何裂紋或斑點。 檢查所有通孔。 如果指定了未鋪設的通孔，請確保電路板上的情况是這樣。 電鍍不良的過孔會在層之間形成短路，並將所有元件連接到接地、VCC或兩者。

如果短路真的很嚴重，並導致組件達到臨界溫度，您實際上會在印刷電路板上看到燒斑。 它們可能很小，但會變成棕色，而不是正常的綠色阻焊劑。 如果您有多塊電路板，燒壞的PCB可以幫助您縮小特定位置，而無需為另一塊電路板供電，從而不會犧牲搜索範圍。 不幸的是，我們的電路板本身沒有燒壞，但一個倒楣的手指檢查了集成電路是否過熱。

電路板內部會發生一些短路，不會產生燃點。 這也意味著從表面上看不到它們。 在這裡，您需要其他方法來檢測PCB中的短路。

如何直觀地檢測硬碟機PCB中的短路

紅外成像

如果你不是一家剛開始使用硬體預算的初創公司，你可能很幸運能够使用紅外攝像機。 使用熱成像攝像機可以幫助您定位產生大量熱量的區域。 如果看不到遠離熱點的有源元件，則即使內層之間發生短路，也可能發生PCB短路。

短路通常具有比普通痕迹或焊點更高的電阻，因為它在設計中沒有優化的好處（除非您真的想忽略規則檢查）。 由於電源和接地之間的直接連接，該電阻和自然高電流意味著PCB短路中的導體將加熱。 從可以使用的最低電流開始。 理想情况下，您會先看到短路，然後造成更多損壞。

如何找到PCB上的故障元件：手指測試

手指測試是一種檢查特定部件是否過熱的方法

步驟2：如何測試電子板上的短路

除了用您值得信賴的眼睛檢查電路板的第一步外，您還可以使用其他幾種方法來查找PCB短路的潜在原因。

用數字萬用表測試

為了測試電路板是否短路，需要檢查電路中不同點之間的電阻。 如果目視檢查沒有發現任何有關短路位置或原因的線索，請抓住萬用表，嘗試追跡印刷電路板上的物理位置。 在大多數電子論壇上，萬用表方法收到了不同的評論，但跟踪測試點可以幫助您找出問題所在。

你需要一個靈敏度為毫歐的好萬用表。 如果它具有蜂鳴器功能，在檢測到短路時向您發出警報，這是最簡單的。 例如，如果量測PCB上相鄰記錄道或焊盤之間的電阻，則應量測高電阻。

如果單獨電路中兩個導體之間的電阻應非常低，則兩個導體可以在內部或外部橋接。 請注意，由電感器橋接的兩個相鄰軌跡或焊盤（例如在阻抗匹配網絡或離散濾波電路中）將產生非常低的電阻讀數，因為電感器只是一個線圈導體。 然而，如果電路板上的兩個導體相距很遠，並且您讀取的電阻很小，那麼電路板上的某個地方就會有一個電橋。

地面測試

特別重要的是涉及接地過孔或接地層的短路. 多層PCB 內部接地平面將包括通過過孔附近組件的返回路徑, 這為檢查電路板表層上的所有其他過孔和焊盤提供了一個方便的位置. 將一個探針放在接地連接上，並將另一個探針接觸板上的其他導線.

電路板上的其他地方也將有相同的接地連接，這意味著如果將每個探針接觸到兩個不同的接地過孔，讀數將很小。 進行此操作時，請注意佈局，因為您不想將短路誤認為是公共接地連接。 所有其他不接地裸導線在公共接地連接和導線本身之間應具有高電阻。 如果讀取的值非常低，並且相關導線和接地之間沒有電感，則部件可能損壞或短路。

如何使用萬用表檢查PCB中的短路

萬用表檢測可以幫助您找到短路，但它們並不總是足够靈敏，無法找到短路。

部件短路

檢查部件是否短路還需要使用萬用表量測電阻。 如果目視檢查未發現焊盤之間存在過多焊料或金屬薄片，則可能是組件上兩個焊盤/引脚之間的內層短路。 由於加工不良，部件上的焊盤/引線之間可能發生短路。 這就是為什麼應該檢查PCB的DFM和設計規則的原因之一。 過近的焊盤和過孔可能在製造過程中意外橋接或短路。

在這裡，您需要量測IC或連接器引脚之間的電阻。 相鄰引脚特別容易短路，但這些並非形成短路的唯一位置。 檢查焊盤/引脚之間的電阻是否相互相反，以及接地連接是否電阻低。

如何檢查PCB元件焊盤上的PCB短路

檢查接地墊與連接器和IC上其他針腳之間的電阻。 此處顯示的是USB連接器。

减少位置

如果您認為兩個導體之間或導體與地面之間存在短路，可以通過檢查附近的導體來縮小位置。 將萬用表的一根導線連接到可疑短路連接上，將另一根導線移到附近的另一個接地連接上，然後檢查電阻。 當你移動到更遠的地面時，你應該會看到阻力的變化。 如果電阻新增，則表示您正在將接地線從短路位置移開。 這可以幫助您縮小短路的確切位置，甚至縮小到元件上的一對特定焊盤/引脚。

步驟3：如何查找PCB上的故障元件

故障部件或安裝不正確的部件可能是短路的一部分，導致電路板上出現許多問題。 您的部件可能有缺陷或假冒，導致短路或短路。

壞組件

某些部件會變質，例如電解電容器。 如果您有可疑部件，請先檢查這些部件。 如果您不確定，通常可以通過穀歌快速搜索懷疑“故障”的組件，以確定這是否是一個常見問題。 如果量測到兩個焊盤/引脚之間的電阻非常低（它們都不是接地引脚或電源引脚），則可能會由於部件燒壞而導致短路。 這清楚地表明電容器損壞。 一旦電容器劣化或施加的電壓超過擊穿閾值，電容器也會突出。

如何檢查故障 PCB組件

你看到電容器頂部的突起了嗎？ 這表明電容器損壞。

第4步：如何對PCB進行破壞性測試

破壞性測試顯然是最後的手段。 如果可以使用X射線成像設備，則可以在不破壞電路板的情况下檢查電路板的內部。

在沒有X射線設備的情况下，您可以開始拆卸部件並再次運行萬用表測試。 這有兩方面的幫助。 首先，它使您更容易接觸可能短路的焊盤（包括熱敏焊盤）。 其次，它消除了短路導致部件故障的可能性，使您能够專注於導體。 如果您設法縮小到組件上連接的短路位置，例如兩個焊盤之間，則可能不清楚組件是否有缺陷或電路板內部是否存在短路。 此時，您可能需要卸下組件並檢查電路板上的焊盤。 卸下組件後，您可以測試組件本身是否有缺陷，或者電路板上的焊盤是否內部橋接。