Cuatro pasos para verificar si hay cortocircuitos en una PCB

Cómo comprobar el cortocircuito en PCB Durante el diseño de la placa de circuito impreso, puede seguir los siguientes pasos importantes para comprobar el cortocircuito en la placa de circuito impreso: 1. 2. Pruebe el cortocircuito del circuito en la placa de circuito; 3. Busque los componentes defectuosos en la PCB; 4. Pruebe la PCB de forma destructiva.

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Paso 1: Cómo encontrar un cortocircuito en PCB

Inspeccione visualmente el

El primer paso es observar detenidamente toda la superficie de la PCB. Si es así, utilice una lupa o un microscopio de baja potencia. Busque bigotes de estaño entre las almohadillas o las uniones soldadas. Debe anotarse cualquier grieta o mancha en la soldadura. Revise todos los orificios pasantes. Si se especifican orificios pasantes sin placa, asegúrese de que este sea el caso en la placa. Los orificios pasantes mal chapados pueden causar un cortocircuito entre las capas y hacer que todo lo que tenga conectado a tierra, VCC o ambos se unan. Si el cortocircuito es realmente grave y hace que el componente alcance una temperatura crítica, en realidad verá puntos quemados en la placa de circuito impreso. Pueden ser pequeños, pero se vuelven marrones en lugar del flujo verde normal. Si tiene varias placas, una placa de circuito impreso quemada puede ayudarlo a delimitar una ubicación en particular sin tener que alimentar otra placa, para no sacrificar el rango de búsqueda. Desafortunadamente, no hubo quemaduras en nuestra placa de circuito, solo dedos desafortunados que verificaron si el circuito INTEGRADO se estaba sobrecalentando. Se producirán algunos cortocircuitos dentro de la placa y no generarán puntos de combustión. Esto también significa que no llaman la atención sobre la capa superficial. En este punto, necesitará otros métodos para detectar cortocircuitos en la PCB.

Imagen infrarroja

El uso de una cámara termográfica infrarroja puede ayudarlo a ubicar áreas que generan mucho calor. Si no se ve que el componente activo se aleja del punto caliente, puede ocurrir un cortocircuito en la PCB incluso si ocurre entre las capas internas. Los cortocircuitos generalmente tienen una resistencia más alta que el cableado normal o las uniones soldadas porque no tienen ningún beneficio de optimización en el diseño (a menos que realmente desee ignorar la verificación de reglas). Esta resistencia, así como la alta corriente natural generada por la conexión directa entre la fuente de alimentación y tierra, significa que el conductor en un cortocircuito de PCB se calienta. Comience con una corriente baja que pueda usar. Idealmente, verá un cortocircuito antes de hacer más daño.

Una prueba de dedo es una forma de verificar si un componente en particular se está sobrecalentando

Paso 2: ¿Cómo pruebo los cortocircuitos en la placa electrónica?

Además del primer paso de verificar la placa con un ojo confiable, hay varias otras formas en que puede buscar las posibles causas de los cortocircuitos de la PCB.

Prueba con un multímetro digital

Para probar la placa de circuito en busca de cortocircuitos, verifique la resistencia entre diferentes puntos del circuito. Si la inspección visual no revela ninguna pista sobre la ubicación o la causa del cortocircuito, tome el multímetro e intente rastrear la ubicación física en la placa de circuito impreso. El enfoque del multímetro ha recibido críticas mixtas en la mayoría de los foros de electrónica, pero el seguimiento de los puntos de prueba puede ayudarlo a identificar problemas. Necesitará un multímetro muy bueno con sensibilidad de miliohmios, que es más fácil si tiene una función de zumbador para avisarle cuando detecte cortocircuitos. Por ejemplo, se debe medir una alta resistencia si se mide la resistencia entre cables o almohadillas adyacentes en una placa de circuito impreso. Si la resistencia medida entre dos conductores que deberían estar en un circuito separado es muy baja, los dos conductores pueden puentearse interna o externamente. Tenga en cuenta que dos cables o almohadillas adyacentes puenteados con un inductor (por ejemplo, en redes de adaptación de impedancia o circuitos de filtro discretos) producirán una lectura de resistencia muy baja porque el inductor es solo un conductor de bobina. Sin embargo, si los conductores de la placa están muy separados y la resistencia que lee es pequeña, habrá un puente en alguna parte de la placa.

Relativo a la prueba de tierra

Son de particular importancia los cortocircuitos que involucran agujeros de tierra o capas de tierra. Los PCBS multicapa con conexión a tierra interna incluirán una ruta de retorno a través del ensamblaje cerca del orificio, lo que proporcionará una ubicación conveniente para inspeccionar todos los demás orificios y almohadillas en la capa superficial de la placa. Coloque una sonda en la conexión a tierra y toque la otra sonda en el otro conductor en la placa. La misma conexión a tierra existirá en otras partes de la placa, lo que significa que si cada sonda se coloca en contacto con dos agujeros de tierra diferentes, la lectura será pequeña. Tenga cuidado con su diseño al hacer esto, porque no quiere confundir un cortocircuito con una conexión a tierra común. Todos los demás conductores desnudos sin conexión a tierra deben tener una alta resistencia entre la conexión a tierra común y el propio conductor. Si los valores leídos son bajos y no hay inductancia entre el conductor en cuestión y la tierra, la causa puede ser un daño en los componentes o un cortocircuito.

Las sondas multimétricas pueden ayudarlo a encontrar caminos cortos, pero no siempre son lo suficientemente sensibles como para encontrar caminos cortos.

Componentes de cortocircuito

Para verificar si el componente está en cortocircuito, use un multímetro para medir la resistencia.Si la inspección visual no revela un exceso de soldadura o láminas de metal entre las almohadillas, puede haber un cortocircuito en la capa interna entre dos almohadillas / clavijas en el conjunto. También pueden producirse cortocircuitos entre las almohadillas / pines de los conjuntos debido a una fabricación deficiente. Esta es una de las razones por las que se debe verificar la PCB para DFM y reglas de diseño. Las almohadillas y los orificios que están demasiado juntos pueden puentearse o cortocircuitarse accidentalmente durante la fabricación. Aquí, debe medir la resistencia entre los pines del IC o del conector. Los pines adyacentes son particularmente propensos a cortocircuitos, pero estos no son los únicos lugares donde pueden ocurrir cortocircuitos. Compruebe que la resistencia entre las almohadillas / pines sea relativa entre sí y que la conexión a tierra tenga una resistencia baja.

Verifique la resistencia entre el asiento de tierra, el conector y otras clavijas del IC. El conector USB se muestra aquí.

Ubicación estrecha

Si cree que hay un cortocircuito entre dos conductores o entre un conductor y el suelo, puede reducir la ubicación comprobando los conductores cercanos. Conecte un cable del multímetro a la conexión de cortocircuito sospechosa, mueva el otro cable a una conexión a tierra diferente cercana y verifique la resistencia. A medida que avanza hacia el punto del suelo, debería ver un cambio en la resistencia. Si aumenta la resistencia, está alejando el cable conectado a tierra de la posición de cortocircuito. Esto le ayuda a reducir la ubicación exacta del cortocircuito, incluso a un par específico de pads / pines en el componente.

Paso 3: ¿Cómo encuentro componentes defectuosos en la PCB?

Los componentes defectuosos o los componentes instalados incorrectamente pueden causar un cortocircuito, lo que puede causar muchos problemas en la placa. Sus componentes pueden estar defectuosos o forjados, provocando cortocircuitos o cortocircuitos.

Elemento adverso

Algunos componentes son susceptibles de deterioro, como los condensadores electrolíticos. Si tiene componentes sospechosos, verifique esos componentes primero. En caso de duda, a menudo puede realizar una búsqueda rápida en Google de los componentes sospechosos de “fallar” para averiguar si se trata de un problema común. Si mide una resistencia muy baja entre dos almohadillas / pines (ninguno de los cuales es de tierra o de alimentación), es posible que se produzca un cortocircuito debido a componentes quemados. Esta es una clara indicación de que el condensador se ha roto. El capacitor también se expande una vez que se deteriora o el voltaje aplicado excede el umbral de ruptura.

¿Ves el bulto en la parte superior de este condensador? Esto indica que el condensador se ha dañado.

Paso 4: ¿Cómo pruebo destructivamente una PCB?

Las pruebas destructivas son obviamente un último recurso. Si puede usar un dispositivo de imágenes de rayos X, puede mirar dentro de la placa de circuito sin dañarla. En ausencia de un dispositivo de rayos X, puede comenzar a quitar componentes y ejecutar pruebas de multímetro nuevamente. Esto ayuda de dos formas. Primero, le brinda un acceso más fácil a las almohadillas (incluidas las almohadillas térmicas) que pueden provocar un cortocircuito. En segundo lugar, elimina la posibilidad de que una falla provoque un cortocircuito, lo que le permite concentrarse en el conductor. Si intenta reducir al lugar donde está conectado el cortocircuito en el componente (por ejemplo, entre dos almohadillas), es posible que no sea obvio si el componente está defectuoso o si se encuentra un cortocircuito en algún lugar dentro de la placa. En este punto, es posible que deba quitar el conjunto y verificar las almohadillas en la placa. Quitar el ensamblaje le permite probar si el ensamblaje en sí es defectuoso o si las almohadillas de la placa están puenteadas internamente.

Si la ubicación del cortocircuito (o posiblemente varios cortocircuitos) sigue siendo difícil de alcanzar, corte la placa e intente reducirla. Si tiene alguna idea de dónde está un cortocircuito en general, corte una sección del tablero y repita la prueba del multímetro en esa sección. En este punto, puede repetir las pruebas anteriores con un multímetro para verificar si hay cortocircuitos en ubicaciones específicas. Si ha llegado a este punto, sus pantalones cortos han sido particularmente esquivos. Esto al menos le permitirá reducir el cortocircuito a un área específica de la placa.