So prüfen Sie den Kurzschluss in PCB Während des PCB-Designs können Sie die folgenden wichtigen Schritte ausführen, um den Kurzschluss in der PCB zu überprüfen: 1. 2. Schaltkreiskurzschluss auf der Platine testen; 3. Suchen Sie die fehlerhaften Komponenten auf der Platine; 4. Testen Sie die Leiterplatte zerstörend.

Schritt 1: So finden Sie einen Kurzschluss in der Leiterplatte

Überprüfen Sie die visuell

Der erste Schritt besteht darin, die gesamte Oberfläche der Leiterplatte sorgfältig zu betrachten. Verwenden Sie in diesem Fall eine Lupe oder ein Mikroskop mit geringer Leistung. Suchen Sie nach Zinnwhiskern zwischen Pads oder Lötstellen. Eventuelle Risse oder Flecken im Lot sollten notiert werden. Überprüfen Sie alle Durchgangslöcher. Wenn unbeschichtete Durchgangslöcher angegeben sind, stellen Sie sicher, dass dies auf der Platine der Fall ist. Schlecht plattierte Durchgangslöcher können einen Kurzschluss zwischen den Schichten verursachen und alles, was Sie geerdet haben, VCC oder beides miteinander verbinden. Wenn der Kurzschluss wirklich schlimm ist und das Bauteil eine kritische Temperatur erreicht, sieht man tatsächlich Brandflecken auf der Leiterplatte. Sie können klein sein, werden aber anstelle des normalen grünen Flusses braun. Wenn Sie mehrere Platinen haben, kann eine gebrannte Platine Ihnen helfen, einen bestimmten Ort einzugrenzen, ohne eine andere Platine mit Strom versorgen zu müssen, um den Suchbereich nicht zu opfern. Leider gab es keine Verbrennungen auf unserer Platine selbst, nur unglückliche Finger, die überprüften, ob die INTEGRIERTE Schaltung überhitzt war. Einige Kurzschlüsse treten innerhalb der Platine auf und erzeugen keine Verbrennungspunkte. Dies bedeutet auch, dass sie auf der Oberflächenschicht nicht auffallen. An dieser Stelle benötigen Sie andere Methoden, um Kurzschlüsse in der Leiterplatte zu erkennen.

Infrarotbildgebung

Die Verwendung einer Infrarot-Wärmebildkamera kann Ihnen dabei helfen, Bereiche zu lokalisieren, die viel Wärme erzeugen. Wenn sich die aktive Komponente nicht vom Hotspot wegbewegt, kann ein PCB-Kurzschluss auftreten, selbst wenn er zwischen den inneren Schichten auftritt. Kurzschlüsse haben im Allgemeinen einen höheren Widerstand als normale Verdrahtungen oder Lötstellen, da sie keinen Vorteil der Designoptimierung haben (es sei denn, Sie möchten die Regelprüfung wirklich ignorieren). Dieser Widerstand sowie der natürliche hohe Strom, der durch die direkte Verbindung zwischen Netzteil und Masse erzeugt wird, führt dazu, dass sich der Leiter bei einem Leiterplatten-Kurzschluss erwärmt. Beginnen Sie mit einem niedrigen Strom, den Sie verwenden können. Im Idealfall sehen Sie einen Kurzschluss, bevor Sie mehr Schaden anrichten.

Ein Fingertest ist eine Möglichkeit, um zu überprüfen, ob eine bestimmte Komponente überhitzt

Schritt 2: Wie teste ich auf Kurzschlüssen auf der Elektronikplatine

Neben dem ersten Schritt, die Platine mit einem treuen Auge zu überprüfen, gibt es mehrere andere Möglichkeiten, nach möglichen Ursachen für PCB-Kurzschlüsse zu suchen.

Testen Sie mit einem Digitalmultimeter

Um die Platine auf Kurzschluss zu testen, prüfen Sie den Widerstand zwischen verschiedenen Punkten im Stromkreis. Wenn die Sichtprüfung keine Hinweise auf den Ort oder die Ursache des Kurzschlusses ergibt, greifen Sie zum Multimeter und versuchen Sie, die physische Position auf der Leiterplatte zu ermitteln. Der Multimeter-Ansatz hat in den meisten Elektronikforen gemischte Kritiken erhalten, aber das Verfolgen von Testpunkten kann Ihnen helfen, Probleme zu identifizieren. Sie benötigen ein sehr gutes Multimeter mit Milliohm-Empfindlichkeit, das am einfachsten ist, wenn es über eine Summerfunktion verfügt, die Sie bei der Erkennung von Kurzschlüssen warnt. Ein hoher Widerstand sollte beispielsweise gemessen werden, wenn der Widerstand zwischen benachbarten Drähten oder Pads auf einer Leiterplatte gemessen wird. Wenn der gemessene Widerstand zwischen zwei Leitern, die in einem separaten Stromkreis liegen sollen, sehr gering ist, können die beiden Leiter intern oder extern überbrückt werden. Beachten Sie, dass zwei benachbarte Drähte oder Pads, die mit einem Induktor überbrückt sind (z. B. in Impedanzanpassungsnetzwerken oder diskreten Filterschaltungen), einen sehr niedrigen Widerstandswert erzeugen, da der Induktor nur ein Spulenleiter ist. Wenn die Leiter auf der Platine jedoch weit auseinander liegen und der Widerstand, den Sie ablesen, klein ist, befindet sich irgendwo auf der Platine eine Brücke.

Relativ zum Bodentest

Von besonderer Bedeutung sind Kurzschlüsse mit Masselöchern oder Masseschichten. Mehrschichtige Leiterplatten mit interner Erdung verfügen über einen Rückweg durch die Baugruppe in der Nähe des Lochs und bieten eine bequeme Stelle, um alle anderen Löcher und Pads auf der Oberflächenschicht der Platine zu inspizieren. Legen Sie eine Sonde auf den Erdungsanschluss und berühren Sie die andere Sonde auf dem anderen Leiter auf der Platine. An anderer Stelle auf der Platine ist dieselbe Erdungsverbindung vorhanden, was bedeutet, dass der Messwert gering ist, wenn jede Sonde mit zwei verschiedenen Erdungslöchern in Kontakt gebracht wird. Seien Sie dabei vorsichtig mit Ihrem Layout, da Sie einen Kurzschluss nicht mit einer gemeinsamen Masseverbindung verwechseln möchten. Alle anderen ungeerdeten blanken Leiter müssen einen hohen Widerstand zwischen dem gemeinsamen Erdungsanschluss und dem Leiter selbst aufweisen. Bei niedrigen Messwerten und fehlender Induktivität zwischen dem betreffenden Leiter und Erde kann es zu Bauteilschäden oder Kurzschlüssen kommen.

Multimeter-Sonden können Ihnen helfen, kurze Wege zu finden, aber sie sind nicht immer empfindlich genug, um kurze Wege zu finden.

Kurzschlusskomponenten

Um zu prüfen, ob das Bauteil kurzgeschlossen ist, messen Sie den Widerstand mit einem Multimeter.Wenn bei der visuellen Prüfung kein übermäßiges Lot oder Blech zwischen den Pads festgestellt wird, kann es zu einem Kurzschluss in der Innenschicht zwischen zwei Pads/Pins der Baugruppe kommen. Aufgrund schlechter Herstellung können auch Kurzschlüsse zwischen Pads/Pins auf Baugruppen auftreten. Dies ist einer der Gründe, warum die Leiterplatte auf DFM- und Designregeln überprüft werden sollte. Zu dicht beieinander liegende Pads und Löcher können bei der Herstellung versehentlich überbrückt oder kurzgeschlossen werden. Hier müssen Sie den Widerstand zwischen den Pins am IC oder Stecker messen. Benachbarte Pins sind besonders anfällig für Kurzschlüsse, aber dies sind nicht die einzigen Stellen, an denen Kurzschlüsse auftreten können. Prüfen Sie, ob der Widerstand zwischen den Pads/Pins relativ zueinander ist und dass die Masseverbindung einen niedrigen Widerstand hat.

Überprüfen Sie den Widerstand zwischen dem Massesitz, dem Stecker und anderen Pins am IC. Der USB-Anschluss ist hier abgebildet.

Enger Standort

Wenn Sie vermuten, dass ein Kurzschluss zwischen zwei Leitern oder zwischen einem Leiter und der Erde besteht, können Sie die Lage eingrenzen, indem Sie nahegelegene Leiter überprüfen. Verbinden Sie eine Leitung des Multimeters mit der vermuteten Kurzschlussverbindung, führen Sie die andere Leitung zu einem anderen Erdungsanschluss in der Nähe und prüfen Sie den Widerstand. Wenn Sie sich weiter zum Massepunkt bewegen, sollten Sie eine Widerstandsänderung sehen. Wenn der Widerstand zunimmt, entfernen Sie den geerdeten Draht aus der Kurzschlussposition. Dies hilft Ihnen, den genauen Ort des Kurzschlusses einzugrenzen, sogar auf ein bestimmtes Paar von Pads/Pins am Bauteil.

Schritt 3: Wie finde ich fehlerhafte Bauteile auf der Platine

Fehlerhafte Komponenten oder falsch installierte Komponenten können einen Kurzschluss verursachen, der viele Probleme auf der Platine verursachen kann. Ihre Komponenten können defekt oder gefälscht sein, was zu Kurzschlüssen oder Kurzschlüssen führen kann.

Nachteiliges Element

Einige Komponenten sind anfällig für Beschädigungen, wie zum Beispiel Elektrolytkondensatoren. Wenn Sie verdächtige Komponenten haben, überprüfen Sie diese zuerst. Im Zweifelsfall können Sie oft schnell bei Google nach Komponenten suchen, bei denen der Verdacht auf „Ausfallen“ besteht, um herauszufinden, ob dies ein häufiges Problem ist. Wenn Sie einen sehr geringen Widerstand zwischen zwei Pads/Pins messen (keiner von denen Masse- oder Strom-Pins), können Sie aufgrund von durchgebrannten Komponenten kurzschließen. Dies ist ein klares Zeichen dafür, dass der Kondensator defekt ist. Der Kondensator dehnt sich auch aus, wenn er sich verschlechtert oder die angelegte Spannung die Durchbruchschwelle überschreitet.

Sehen Sie die Beule auf der Oberseite dieses Kondensators? Dies zeigt an, dass der Kondensator beschädigt wurde.

Schritt 4: Wie prüfe ich eine Leiterplatte zerstörend?

Destruktive Tests sind offensichtlich der letzte Ausweg. Wenn Sie ein Röntgengerät verwenden können, können Sie in die Platine schauen, ohne sie zu beschädigen. Wenn kein Röntgengerät vorhanden ist, können Sie erneut mit dem Entfernen von Komponenten und dem Ausführen von Multimetertests beginnen. Dies hilft in zweierlei Hinsicht. Erstens erleichtert es Ihnen den Zugang zu Pads (einschließlich Wärmeleitpads), die kurzgeschlossen werden können. Zweitens eliminiert es die Möglichkeit, dass ein Fehler einen Kurzschluss verursacht, sodass Sie sich auf den Leiter konzentrieren können. Versucht man einzugrenzen, wo der Kurzschluss am Bauteil angeschlossen ist (z. B. zwischen zwei Pads), ist möglicherweise nicht ersichtlich, ob das Bauteil defekt ist oder ob irgendwo im Inneren der Platine ein Kurzschluss gefunden wird. An diesem Punkt müssen Sie möglicherweise die Baugruppe entfernen und die Pads auf der Platine überprüfen. Durch das Entfernen der Baugruppe können Sie testen, ob die Baugruppe selbst defekt ist oder ob die Pads auf der Platine intern gebrückt sind.

Wenn der Ort des Kurzschlusses (oder möglicherweise mehrerer Kurzschlüsse) weiterhin schwer zu fassen ist, schneiden Sie die Platine ab und versuchen Sie, sie einzugrenzen. Wenn Sie eine Vorstellung davon haben, wo im Allgemeinen ein Kurzschluss liegt, schneiden Sie einen Abschnitt der Platine ab und wiederholen Sie den Multimetertest in diesem Abschnitt. An dieser Stelle können Sie die obigen Tests mit einem Multimeter wiederholen, um an bestimmten Stellen auf Kurzschlüsse zu prüfen. Wenn Sie diesen Punkt erreicht haben, waren Ihre Shorts besonders schwer fassbar. Dadurch können Sie den Kurzschluss zumindest auf einen bestimmten Bereich der Platine eingrenzen.