PCBの短絡をチェックするXNUMXつのステップ

短絡をチェックする方法 PCB PCBの設計中に、PCBの短絡をチェックするために次の重要な手順を実行できます：1。 2.回路基板上の回路短絡をテストします。 3.PCB上の障害のあるコンポーネントを見つけます。 4.PCBを破壊的にテストします。

ステップ1：PCBの短絡を見つける方法

視覚的に検査します

最初のステップは、PCBの表面全体を注意深く観察することです。その場合は、虫眼鏡または低倍率の顕微鏡を使用してください。パッドまたははんだ接合部の間のスズウィスカーを探します。はんだに亀裂や斑点がある場合は注意する必要があります。すべての貫通穴を確認してください。メッキされていない貫通穴が指定されている場合は、これがボードのケースであることを確認してください。不十分なメッキのスルーホールは、層間の短絡を引き起こし、接地したもの、VCC、またはその両方を互いに結合させる可能性があります。短絡がひどく、コンポーネントが臨界温度に達すると、実際にプリント回路基板に焼け跡が見られます。それらは小さいかもしれませんが、通常の緑色のフラックスの代わりに茶色に変わります。複数のボードがある場合、PCBを焼き付けると、検索範囲を犠牲にしないように、別のボードに電力を供給することなく特定の場所を絞り込むことができます。残念ながら、回路基板自体に火傷はなく、不運な指が集積回路が過熱していないかどうかを確認していました。ボード内で短絡が発生し、燃焼点が発生しません。これはまた、それらが表層で注目を集めていないことを意味します。この時点で、PCBの短絡を検出するための他の方法が必要になります。

赤外線イメージング

赤外線サーマルイメージャーを使用すると、大量の熱を発生する領域を見つけるのに役立ちます。アクティブコンポーネントがホットスポットから離れるのが見られない場合は、内側の層間で発生したとしても、PCBの短絡が発生する可能性があります。短絡は、設計の最適化のメリットがないため、通常の配線やはんだ接合よりも抵抗が高くなります（ルールチェックを本当に無視したい場合を除く）。この抵抗と、電源とグランド間の直接接続によって生成される自然な大電流は、PCB短絡の導体が熱くなることを意味します。使用できる低電流から始めます。理想的には、さらにダメージを与える前に短絡が発生します。

フィンガーテストは、特定のコンポーネントが過熱しているかどうかを確認する方法です。

ステップ2：電子ボードの短絡をテストするにはどうすればよいですか？

信頼できる目でボードをチェックする最初のステップに加えて、PCB短絡の潜在的な原因を探すことができる他のいくつかの方法があります。

デジタルマルチメータでテストする

回路基板の短絡をテストするには、回路内の異なるポイント間の抵抗を確認します。目視検査で短絡の場所や原因に関する手がかりが見つからない場合は、マルチメータをつかんで、プリント回路基板上の物理的な場所を追跡してみてください。マルチメータアプローチは、ほとんどの電子機器フォーラムでさまざまなレビューを受けていますが、テストポイントを追跡すると、問題を特定するのに役立ちます。ミリオームの感度を備えた非常に優れたマルチメータが必要になります。これは、短絡を検出したときに警告するブザー機能を備えている場合に最も簡単です。たとえば、PCB上の隣接するワイヤまたはパッド間の抵抗を測定する場合は、高抵抗を測定する必要があります。別の回路にあるはずのXNUMXつの導体間で測定された抵抗が非常に低い場合、XNUMXつの導体は内部または外部でブリッジされている可能性があります。インダクターでブリッジされたXNUMXつの隣接するワイヤーまたはパッド（たとえば、インピーダンス整合ネットワークまたはディスクリートフィルター回路）は、インダクターがコイル導体にすぎないため、非常に低い抵抗値を生成することに注意してください。ただし、ボード上の導体が遠く離れていて、読み取る抵抗が小さい場合は、ボードのどこかにブリッジがあります。

地上試験と比較して

特に重要なのは、接地穴または接地層を含む短絡です。内部接地を備えた多層PCBSには、穴の近くのアセンブリを通る戻り経路が含まれ、ボードの表層にある他のすべての穴とパッドを検査するのに便利な場所を提供します。一方のプローブをアース接続に配置し、ボード上のもう一方の導体のもう一方のプローブに触れます。同じアース接続がボードの他の場所に存在します。つまり、各プローブがXNUMXつの異なるアースパーホールと接触して配置されている場合、読み取り値は小さくなります。短絡を共通のアース接続と間違えたくないので、これを行うときはレイアウトに注意してください。他のすべての接地されていない裸の導体は、共通の接地接続と導体自体の間に高い抵抗がなければなりません。読み取った値が低く、問題の導体とアースの間にインダクタンスがない場合は、コンポーネントの損傷または短絡が原因である可能性があります。

マルチメータプローブは短いパスを見つけるのに役立ちますが、短いパスを見つけるのに十分な感度があるとは限りません。

短絡部品

コンポーネントが短絡していないかどうかを確認するには、マルチメータを使用して抵抗を測定します。目視検査でパッド間の過剰なはんだまたはシートメタルが明らかにならない場合は、アセンブリのXNUMXつのパッド/ピン間の内層で短絡が発生している可能性があります。製造が不十分なため、アセンブリのパッド/ピン間でも短絡が発生する可能性があります。これが、PCBでDFMとデザインルールをチェックする必要がある理由のXNUMXつです。パッドと穴が近すぎると、製造中に誤ってブリッジしたり、短絡したりする可能性があります。ここでは、ICまたはコネクタのピン間の抵抗を測定する必要があります。隣接するピンは特に短絡しやすいですが、短絡が発生する可能性があるのはこれらだけではありません。パッド/ピン間の抵抗が相互に関連していること、およびアース接続の抵抗が低いことを確認してください。

グラウンドシート、コネクタ、およびICの他のピン間の抵抗を確認します。 USBコネクタをここに示します。

狭い場所

XNUMXつの導体間、または導体とアース間に短絡があると思われる場合は、近くの導体を確認して場所を絞り込むことができます。マルチメータの一方のリード線を短絡の疑いのある接続に接続し、もう一方のリード線を近くの別の接地接続に移動して、抵抗を確認します。接地点までさらに移動すると、抵抗の変化が見られるはずです。抵抗が増加する場合は、接地線を短絡位置から遠ざけています。これにより、コンポーネントの特定のパッド/ピンのペアであっても、短絡の正確な位置を絞り込むことができます。

ステップ3：PCB上の欠陥のあるコンポーネントを見つけるにはどうすればよいですか？

欠陥のあるコンポーネントまたは不適切に取り付けられたコンポーネントは、短絡を引き起こす可能性があり、ボード上で多くの問題を引き起こす可能性があります。コンポーネントに欠陥があるか、偽造されている可能性があり、短絡または短絡が発生します。

有害な要素

電解コンデンサなど一部の部品は劣化しやすいです。疑わしいコンポーネントがある場合は、最初にそれらのコンポーネントを確認してください。疑わしい場合は、「失敗」が疑われるコンポーネントをGoogleですばやく検索して、これが一般的な問題であるかどうかを確認できます。 XNUMXつのパッド/ピン（どちらもアースピンでも電源ピンでもない）間の抵抗が非常に低い場合、コンポーネントが焼損してショートする可能性があります。これは、コンデンサが壊れていることを明確に示しています。コンデンサは、劣化するか、印加電圧がブレークダウンしきい値を超えると膨張します。

このコンデンサの上部にある隆起が見えますか？これは、コンデンサが損傷していることを示しています。

ステップ4：PCBを破壊的にテストするにはどうすればよいですか？

破壊的なテストは明らかに最後の手段です。 X線イメージング装置を使用できれば、回路基板を損傷することなく内部を見ることができます。 X線装置がない場合は、コンポーネントの取り外しとマルチメータテストの実行を再開できます。これはXNUMXつの点で役立ちます。まず、短絡する可能性のあるパッド（サーマルパッドを含む）に簡単にアクセスできます。第二に、それは短絡を引き起こす故障の可能性を排除し、あなたが導体に集中することを可能にします。コンポーネントの短絡が接続されている場所（たとえば、XNUMXつのパッド間）に絞り込もうとすると、コンポーネントに欠陥があるのか、ボード内のどこかに短絡が見つかっているのかがはっきりしない場合があります。この時点で、アセンブリを取り外してボードのパッドを確認する必要がある場合があります。アセンブリを取り外すと、アセンブリ自体に欠陥があるかどうか、またはボード上のパッドが内部でブリッジされているかどうかをテストできます。

短絡（または場合によっては複数の短絡）の場所がわかりにくい場合は、ボードを切り取り、絞り込んでください。短絡が一般的にどこにあるかについて何らかの考えがある場合は、ボードのセクションを切り取り、そのセクションでマルチメータテストを繰り返します。この時点で、マルチメータを使用して上記のテストを繰り返し、特定の場所での短絡をチェックできます。あなたがこのポイントに達した場合、あなたのショーツは特にとらえどころのないものになっています。これにより、少なくともボードの特定の領域に短絡を狭めることができます。