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技术资料

检查PCB中的短路的四个步骤

  第一步是仔细观察PCB的整个表面。如果有,请使用放大镜或低倍显微镜。在焊盘或焊点之间寻找锡须。焊料的任何裂纹或斑点应引起注意。检查所有通孔。如果指定了未镀通孔,请确保板子上是这种情况。电镀不良的过孔会在各层之间造成短路,并使您的所有东西都接地,VCC或两者都绑在一起。如果短路确实很严重,并且导致组件达到临界温度,则实际上您会在印刷电路板上看到灼伤的斑点。它们可能很小,但会变成棕色,而不是正常的绿色阻焊剂。如果您有多块板,那么烧毁的PCB可以帮助您缩小特定位置的范围,而无需为另一块板供电,以免牺牲搜索范围。不幸的是,我们的电路板本身上没有烧伤,只是运气不好的手指检查了集成电路是否过热。某些短路将在电路板内部发生,并且不会产生燃烧点。这也意味着它们不会在表面层上引起注意。在这里,您将需要其他方法来检测PCB中的短路。

  使用红外热像仪可以帮助您定位产生大量热量的区域。如果没有看到有源组件远离热点,那么即使短路发生在内部层之间,也可能发生PCB短路。短路通常比普通走线或焊点具有更高的电阻,因为它没有在设计中进行优化的好处(除非您真的很想忽略规则检查)。这种电阻以及电源和地之间直接连接所产生的自然高电流,意味着PCB短路中的导体会发热。从您可以使用的低电流开始。理想情况下,您会先看到短路,然后再造成更多损坏。

  除了用可信赖的眼睛检查电路板的第一步之外,您还可以通过其他几种方法来查找导致PCB短路的潜在原因。

  要测试电路板是否短路,需要检查电路中不同点之间的电阻。如果目视检查未发现任何有关短路位置或原因的线索,请抓住万用表并尝试追踪印刷电路板上的物理位置。万用表方法在大多数电子产品论坛中都受到了不同的评论,但是跟踪测试点可以帮助您找出问题所在。您将需要一个具有毫欧灵敏度的非常好的万用表,如果它具有蜂鸣功能以在探测短路时向您发出警报,这是最简单的。例如,如果测量PCB上相邻走线或焊盘之间的电阻,则应测量高电阻。如果测量应在单独电路中的两个导体之间的电阻非常低,则可能会在内部或外部桥接这两个导体。请注意,用电感器桥接的相邻两个走线或焊盘(例如在阻抗匹配网络或分立滤波器电路中)将产生非常低的电阻读数,因为电感器只是一个线圈导体。但是,如果板上的两个导体相距很远,并且您读取的电阻很小,那么板上的某处就会有一个桥。

  特别重要的是涉及接地过孔或接地层的短路。具有内部接地层的多层PCB将包括一条通过过孔附近组件的返回路径,这为检查电路板表面层上的所有其他过孔和焊盘提供了方便的位置。将一个探针放在接地连接上,并在板上其他导体上触摸另一个探针。该相同的接地连接将存在于板上的其他位置,这意味着,如果将每个探针接触到两个不同的接地过孔,则读数将很小。执行此操作时请注意布局,因为您不想将短路误认为是公共接地连接。所有其他未接地的裸露导体在公共接地连接和导体本身之间应具有很高的电阻。如果读取的值很低,并且所讨论的导体与地面之间没有电感,则可能是组件损坏或短路。

  检查组件是否短路还涉及使用万用表测量电阻。如果目视检查未发现焊盘之间过多的焊料或金属薄片,则可能是组件上两个焊盘/引脚之间的内层形成短路。由于制造不良,组件上的焊盘/引脚之间也可能发生短路。这是PCB应该进行DFM和设计规则检查的原因之一。太靠近的焊盘和过孔可能会在制造过程中意外桥接或短路。在这里,您需要测量IC或连接器上引脚之间的电阻。相邻的引脚特别容易发生短路,但是这些并不是形成短路的唯一位置。检查焊盘/引脚之间的电阻是否彼此相对,并且接地连接是否存在低电阻。

  如果您认为两条导体之间或某条导体与地面之间存在短路,则可以通过检查附近的导体来缩小位置。将万用表的一根引线连接到可疑的短路连接上,将另一根引线移到附近的不同接地连接上,并检查电阻。当您移到更远的接地点时,应该会看到电阻发生变化。如果电阻增加,则说明您正在将接地的导线从短路位置移开。这可以帮助您缩小短路的确切位置,甚至可以缩小到组件上特定的一对焊盘/引脚。

  有故障的组件或安装不正确的组件可能会导致短路,从而在电路板上造成许多问题。您的组件可能有缺陷或伪造,造成短路或短路现象。

  某些组件容易变质,例如电解电容器。如果您有可疑的组件,请先检查那些组件。如果不确定,通常可以通过Google快速搜索怀疑为“失败”的组件,以找出这是否是常见问题。如果您测量两个焊盘/引脚之间的电阻非常低(它们都不是接地引脚或电源引脚),则可能由于组件烧坏而短路。这清楚地表明电容器已经坏了。一旦电容器变坏或施加的电压超过击穿阈值,电容器也会膨胀。

  破坏性测试显然是最后的手段。如果您可以使用X射线成像装置,则可以检查电路板的内部而不破坏它。在没有X射线设备的情况下,您可以开始删除组件并再次运行万用表测试。这有两个方面的帮助。首先,它使您可以更轻松地接触可能短路的焊盘(包括导热垫)。其次,它消除了故障引起短路的可能性,使您可以专注于导体。如果设法缩小到组件上连接的短路位置(例如,两个焊盘之间),则组件是否有缺陷或电路板内部某处是否短路可能不是很明显。此时,您可能需要卸下组件并检查板上的焊盘。卸下组件可让您测试组件本身是否有缺陷,或者板上的焊盘是否在内部桥接。

  如果短路(或可能是多个短路)的位置仍然难以捉摸,则可以切开电路板并尝试缩小短路的位置。如果您对短路的一般位置有所了解,则可以切开电路板的一部分,然后在该部分重复进行万用表测试。此时,您可以用万用表重复上述测试,以检查特定位置的短路情况。如果您已经达到了这一点,那么您的空头已经特别难以捉摸。这样至少可以使您将短路的位置缩小到电路板的特定区域。