Come controllare il cortocircuito in PCB durante la progettazione del PCB, è possibile eseguire i seguenti passaggi importanti per verificare il cortocircuito nel PCB: 1. 2. Circuito di prova in corto circuito sulla scheda; 3. Trova i componenti difettosi sul PCB; 4. Testare il PCB in modo distruttivo.

Passaggio 1: come trovare il cortocircuito nel PCB?

Ispeziona visivamente il file

Il primo passo è guardare attentamente l’intera superficie del PCB. In tal caso, utilizzare una lente di ingrandimento o un microscopio a bassa potenza. Cerca baffi di stagno tra i pad o i giunti di saldatura. Eventuali crepe o punti nella saldatura dovrebbero essere annotati. Controllare tutti i fori passanti. Se sono specificati fori passanti non placcati, assicurarsi che questo sia il caso sulla scheda. Fori passanti mal placcati possono causare un cortocircuito tra gli strati e rendere tutto ciò che è stato messo a terra, VCC o entrambi collegati insieme. Se il cortocircuito è davvero grave e fa sì che il componente raggiunga una temperatura critica, vedrai effettivamente dei punti di bruciatura sul circuito stampato. Possono essere piccoli, ma diventano marroni invece del normale flusso verde. Se hai più schede, un PCB bruciato può aiutarti a restringere una posizione particolare senza dover alimentare un’altra scheda, in modo da non sacrificare il raggio di ricerca. Sfortunatamente, non c’erano bruciature sul nostro circuito stesso, solo dita sfortunate che controllavano se il circuito INTEGRATO si stava surriscaldando. Alcuni cortocircuiti si verificheranno all’interno della scheda e non genereranno punti di combustione. Ciò significa anche che non attirano l’attenzione sullo strato superficiale. A questo punto, avrai bisogno di altri metodi per rilevare i cortocircuiti nel PCB.

Immagini a infrarossi

L’utilizzo di una termocamera a infrarossi può aiutarti a individuare le aree che generano molto calore. Se il componente attivo non viene visto allontanarsi dal punto caldo, potrebbe verificarsi un cortocircuito del PCB anche se si verifica tra gli strati interni. I cortocircuiti generalmente hanno una resistenza maggiore rispetto al normale cablaggio o ai giunti di saldatura perché non hanno alcun vantaggio di ottimizzazione nel design (a meno che tu non voglia davvero ignorare il controllo delle regole). Questa resistenza, così come l’elevata corrente naturale generata dal collegamento diretto tra l’alimentazione e la terra, fa sì che il conduttore in un cortocircuito PCB si surriscalda. Inizia con una corrente bassa che puoi usare. Idealmente, vedrai un cortocircuito prima di fare più danni.

Un test delle dita è un modo per verificare se un particolare componente si sta surriscaldando

Passaggio 2: come testare i cortocircuiti sulla scheda elettronica?

Oltre al primo passo per controllare la scheda con un occhio fidato, ci sono molti altri modi per cercare potenziali cause di cortocircuiti sul PCB.

Prova con un multimetro digitale

Per testare la scheda per cortocircuiti, controllare la resistenza tra i diversi punti del circuito. Se l’ispezione visiva non rivela alcun indizio sulla posizione o sulla causa del cortocircuito, prendi il multimetro e prova a tracciare la posizione fisica sul circuito stampato. L’approccio multimetro ha ricevuto recensioni contrastanti nella maggior parte dei forum di elettronica, ma il monitoraggio dei punti di test può aiutarti a identificare i problemi. Avrai bisogno di un ottimo multimetro con sensibilità milliohm, che è più semplice se ha una funzione di cicalino per avvisarti quando rileva cortocircuiti. Ad esempio, è necessario misurare un’elevata resistenza se la resistenza viene misurata tra fili o piazzole adiacenti su un PCB. Se la resistenza misurata tra due conduttori che dovrebbero essere in un circuito separato è molto bassa, i due conduttori possono essere ponticellati internamente o esternamente. Si noti che due fili o piazzole adiacenti collegati a ponte con un induttore (ad esempio in reti di adattamento di impedenza o circuiti di filtri discreti) produrranno una lettura di resistenza molto bassa perché l’induttore è solo un conduttore di bobina. Tuttavia, se i conduttori sulla scheda sono molto distanti e la resistenza che leggi è piccola, ci sarà un ponte da qualche parte sulla scheda.

Relativo alla prova a terra

Di particolare importanza sono i cortocircuiti che coinvolgono buchi di terra o strati di terra. I PCB multistrato con messa a terra interna includeranno un percorso di ritorno attraverso l’assieme vicino al foro, fornendo una posizione comoda per ispezionare tutti gli altri fori e pad sullo strato superficiale della scheda. Posizionare una sonda sulla connessione di massa e toccare l’altra sonda sull’altro conduttore della scheda. La stessa connessione a terra esisterà altrove sulla scheda, il che significa che se ogni sonda è posta in contatto con due diversi perfori di terra, la lettura sarà piccola. Fai attenzione al tuo layout quando lo fai, perché non vuoi scambiare un cortocircuito per una connessione di terra comune. Tutti gli altri conduttori nudi non messi a terra devono avere un’elevata resistenza tra il collegamento a terra comune e il conduttore stesso. Se i valori letti sono bassi e non c’è induttanza tra il conduttore in questione e la terra, la causa potrebbe essere il danneggiamento dei componenti o il cortocircuito.

Le sonde multimetro possono aiutarti a trovare percorsi brevi, ma non sono sempre abbastanza sensibili da trovare percorsi brevi.

Componenti in cortocircuito

Per verificare se il componente è in corto circuito, utilizzare un multimetro per misurare la resistenza.Se l’ispezione visiva non rivela un’eccessiva saldatura o lamiera tra i pad, potrebbe esserci un cortocircuito nello strato interno tra due pad/pin sull’assieme. Possono verificarsi cortocircuiti anche tra pad/pin sugli assiemi a causa di una produzione scadente. Questo è uno dei motivi per cui il PCB dovrebbe essere controllato per DFM e regole di progettazione. Pad e fori troppo ravvicinati possono essere accidentalmente ponticellati o cortocircuitati durante la produzione. Qui, è necessario misurare la resistenza tra i pin dell’IC o del connettore. I pin adiacenti sono particolarmente soggetti a cortocircuiti, ma questi non sono gli unici punti in cui possono verificarsi cortocircuiti. Verificare che la resistenza tra pad/pin sia relativa l’una all’altra e che il collegamento a terra abbia una bassa resistenza.

Controllare la resistenza tra la sede di massa, il connettore e altri pin sull’IC. Il connettore USB è mostrato qui.

Posizione stretta

Se pensi che ci sia un cortocircuito tra due conduttori o tra un conduttore e la terra, puoi restringere la posizione controllando i conduttori vicini. Collegare un cavo del multimetro al collegamento sospetto di cortocircuito, spostare l’altro cavo su un altro collegamento di messa a terra nelle vicinanze e controllare la resistenza. Man mano che ti allontani verso il punto di terra, dovresti vedere un cambiamento nella resistenza. Se la resistenza aumenta, stai allontanando il filo di terra dalla posizione di cortocircuito. Questo ti aiuta a restringere la posizione esatta del cortocircuito, anche a una coppia specifica di pad/pin sul componente.

Passaggio 3: come posso trovare componenti difettosi sul PCB?

Componenti difettosi o componenti installati in modo errato possono causare un cortocircuito, che può causare molti problemi sulla scheda. I componenti potrebbero essere difettosi o falsificati, causando cortocircuiti o cortocircuiti.

elemento avverso

Alcuni componenti sono soggetti a deterioramento, come i condensatori elettrolitici. Se hai componenti sospetti, controlla prima quei componenti. In caso di dubbio, puoi spesso fare una rapida ricerca su Google per i componenti sospettati di “guastarsi” per scoprire se questo è un problema comune. Se si misura una resistenza molto bassa tra due pad/pin (nessuno dei quali è pin di massa o di alimentazione), è possibile che si verifichi un cortocircuito a causa di componenti bruciati. Questa è una chiara indicazione che il condensatore è stato rotto. Il condensatore si espande anche quando si deteriora o la tensione applicata supera la soglia di rottura.

Vedi la protuberanza sulla parte superiore di questo condensatore? Ciò indica che il condensatore è stato danneggiato.

Passaggio 4: come posso testare in modo distruttivo un PCB?

I test distruttivi sono ovviamente l’ultima risorsa. Se puoi usare un dispositivo di imaging a raggi X, puoi guardare all’interno del circuito senza danneggiarlo. In assenza di un dispositivo a raggi X, è possibile iniziare a rimuovere componenti ed eseguire nuovamente i test del multimetro. Questo aiuta in due modi. Innanzitutto, ti dà un accesso più facile ai pad (compresi i pad termici) che potrebbero andare in cortocircuito. In secondo luogo, elimina la possibilità che un guasto causi un cortocircuito, consentendo di concentrarsi sul conduttore. Se si tenta di restringere il campo al punto in cui è collegato il cortocircuito sul componente (ad esempio, tra due pad), potrebbe non essere ovvio se il componente è difettoso o se si trova un cortocircuito da qualche parte all’interno della scheda. A questo punto, potrebbe essere necessario rimuovere il gruppo e controllare i pad sulla scheda. La rimozione dell’assieme consente di verificare se l’assieme stesso è difettoso o se i pad sulla scheda sono ponticellati internamente.

Se la posizione del cortocircuito (o eventualmente di più cortocircuiti) rimane sfuggente, taglia la scheda e prova a restringere il campo. Se hai un’idea di dove si trova un cortocircuito in generale, taglia una sezione della scheda e ripeti il ​​test del multimetro in quella sezione. A questo punto, puoi ripetere i test di cui sopra con un multimetro per verificare la presenza di cortocircuiti in punti specifici. Se sei arrivato a questo punto, i tuoi pantaloncini sono stati particolarmente sfuggenti. Ciò ti consentirà almeno di restringere il cortocircuito a un’area specifica della scheda.