Ako skontrolovať skrat v PCB počas návrhu dosky plošných spojov môžete vykonať nasledujúce dôležité kroky na kontrolu skratu v doske plošných spojov: 1. 2. Skúšajte obvod skratu na doske plošných spojov; 3. Nájdite chybné súčiastky na DPS; 4. Testujte DPS deštruktívne.

Krok 1: Ako nájsť skrat v DPS

Vizuálne skontrolujte

Prvým krokom je starostlivý pohľad na celý povrch DPS. Ak je to tak, použite lupu alebo mikroskop s nízkym výkonom. Pozrite sa na cínové fúzy medzi podložkami alebo spájkovacími spojmi. Je potrebné zaznamenať akékoľvek praskliny alebo škvrny v spájke. Skontrolujte všetky priechodné otvory. Ak sú uvedené nezarovnané priechodné otvory, uistite sa, že je to tak na doske. Zle pokovené priechodné otvory môžu spôsobiť skrat medzi vrstvami a spôsobiť prepojenie všetkého, čo ste uzemnili, VCC alebo oboch. Ak je skrat skutočne zlý a spôsobí, že súčiastka dosiahne kritickú teplotu, na doske s plošnými spojmi skutočne uvidíte škvrny. Môžu byť malé, ale namiesto normálneho zeleného toku zhnednú. Ak máte viac dosiek, spálená doska plošných spojov vám môže pomôcť zúžiť konkrétne miesto bez toho, aby ste museli napájať inú dosku, aby ste neobetovali rozsah vyhľadávania. Na našej doske s obvodmi bohužiaľ nedošlo k žiadnemu popáleniu, iba nešťastné prsty kontrolovali, či sa INTEGROVANÝ obvod neprehrieva. Vnútri dosky sa vyskytne nejaký skrat a nebude vytvárať body spaľovania. To tiež znamená, že nepútajú pozornosť na povrchovej vrstve. V tomto mieste budete potrebovať ďalšie metódy na detekciu skratov v DPS.

Infračervené zobrazovanie

Použitie infračervenej termokamery vám môže pomôcť lokalizovať oblasti, ktoré generujú veľa tepla. Ak nie je aktívny komponent viditeľný ako sa vzďaľuje od horúceho miesta, môže dôjsť k skratu DPS, aj keď nastane medzi vnútornými vrstvami. Skraty majú spravidla vyšší odpor ako bežné zapojenie alebo spájkovacie spoje, pretože nemá žiadny úžitok z optimalizácie dizajnu (pokiaľ skutočne nechcete ignorovať kontrolu pravidiel). Tento odpor, ako aj prirodzený vysoký prúd generovaný priamym spojením medzi zdrojom napájania a zemou, znamená, že sa vodič v skrate dosky plošných spojov zahrieva. Začnite s nízkym prúdom, ktorý môžete použiť. V ideálnom prípade uvidíte skrat skôr, ako spôsobíte ďalšie škody.

Test prstom je spôsob, ako skontrolovať, či sa konkrétny komponent prehrieva

Krok 2: Ako otestujem skraty na elektronickej doske

Okrem prvého kroku kontroly dosky dôveryhodným okom existuje niekoľko ďalších spôsobov, ako môžete hľadať potenciálne príčiny skratov DPS.

Testujte pomocou digitálneho multimetra

Ak chcete otestovať skrat obvodovej dosky, skontrolujte odpor medzi rôznymi bodmi v obvode. Ak vizuálna kontrola neodhalí žiadne stopy ohľadom umiestnenia alebo príčiny skratu, chyťte multimetr a pokúste sa zistiť fyzické umiestnenie na doske plošných spojov. Multimetrový prístup získal vo väčšine elektronických fór zmiešané recenzie, ale sledovanie testovacích bodov vám môže pomôcť identifikovať problémy. Budete potrebovať veľmi dobrý multimetr s citlivosťou miliohmov, ktorý je najľahší, ak má funkciu bzučiaka, ktorá vás upozorní pri detekcii skratov. Vysoký odpor by sa mal merať napríklad vtedy, ak sa meria odpor medzi susednými drôtmi alebo podložkami na doske plošných spojov. Ak je odpor nameraný medzi dvoma vodičmi, ktoré by mali byť v samostatnom obvode, veľmi nízky, môžu byť tieto dva vodiče prepojené interne alebo externe. Všimnite si toho, že dva susedné vodiče alebo podložky premostené induktorom (napríklad v sieťach s impedančnou zhodou alebo v diskrétnych filtračných obvodoch) budú produkovať veľmi nízky odpor, pretože induktor je iba vodič cievky. Ak sú však vodiče na doske ďaleko od seba a odpor, ktorý čítate, je malý, niekde na doske bude mostík.

Relatívne k pozemnému testu

Zvlášť dôležité sú skraty zahrnujúce zemné otvory alebo zemné vrstvy. Viacvrstvové PCBS s vnútorným uzemnením bude zahŕňať spätnú cestu cez zostavu v blízkosti otvoru, ktorá poskytne vhodné miesto na kontrolu všetkých ostatných otvorov a podložiek na povrchovej vrstve dosky. Položte jednu sondu na uzemnenie a dotknite sa druhej sondy druhého vodiča na doske. Rovnaké uzemnenie bude existovať aj inde na doske, čo znamená, že ak bude každá sonda umiestnená v kontakte s dvoma rôznymi uzemňovacími otvormi, hodnota bude malá. Dávajte si pri tom pozor na svoje rozloženie, pretože nechcete, aby ste si skrat spojili so spoločným uzemnením. Všetky ostatné neuzemnené holé vodiče musia mať vysoký odpor medzi spoločným uzemňovacím pripojením a samotným vodičom. Ak sú namerané hodnoty nízke a medzi príslušným vodičom a zemou nie je žiadna indukčnosť, príčinou môže byť poškodenie súčiastky alebo skrat.

Multimetrové sondy vám môžu pomôcť nájsť krátke cesty, ale nie sú vždy dostatočne citlivé na to, aby našli krátke cesty.

Skratové súčiastky

Ak chcete skontrolovať, či je komponent skratovaný, pomocou multimetra zmerajte odpor.Ak vizuálna kontrola neodhalí nadmernú spájku alebo plech medzi podložkami, môže dôjsť k skratu vo vnútornej vrstve medzi dvoma podložkami/kolíkmi na zostave. V dôsledku zlej výroby sa môže tiež vyskytnúť skrat medzi podložkami/kolíkmi v zostavách. To je jeden z dôvodov, prečo by mala byť na DPS skontrolovaná DFM a pravidlá návrhu. Podložky a otvory, ktoré sú príliš blízko seba, môžu byť počas výroby náhodne premostené alebo skratované. Tu musíte zmerať odpor medzi kolíkmi na IC alebo konektore. Susedné kolíky sú obzvlášť náchylné na skratovanie, ale nie sú to jediné miesta, kde môže dôjsť ku skratu. Skontrolujte, či je odpor medzi podložkami/kolíkmi navzájom relatívny a či má uzemňovací spoj nízky odpor.

Skontrolujte odpor medzi uzemnením, konektorom a inými kolíkmi na integrovanom obvode. Tu je zobrazený konektor USB.

Úzka poloha

Ak si myslíte, že existuje skrat medzi dvoma vodičmi alebo medzi vodičom a zemou, môžete miesto zúžiť kontrolou blízkych vodičov. Pripojte jeden vodič multimetra k podozreniu na skratové spojenie, presuňte druhý vodič na iné uzemňovacie spojenie v blízkosti a skontrolujte odpor. Keď sa pohybujete ďalej k bodu zeme, mali by ste vidieť zmenu odporu. Ak sa odpor zvýši, posuniete uzemnený vodič z polohy skratu. To vám pomôže zúžiť presné umiestnenie skratu, dokonca aj na konkrétny pár podložiek/kolíkov na komponente.

Krok 3: Ako nájdem chybné komponenty na doske plošných spojov

Chybné súčiastky alebo nesprávne nainštalované súčiastky môžu spôsobiť skrat, čo môže na doske spôsobiť mnoho problémov. Vaše súčiastky môžu byť poškodené alebo kované, čo môže spôsobiť skrat alebo skrat.

Nepriaznivý prvok

Niektoré súčiastky sú náchylné na poškodenie, napríklad elektrolytické kondenzátory. Ak máte podozrivé komponenty, najskôr ich skontrolujte. Ak máte pochybnosti, môžete často rýchlo vyhľadať súčasti Google podozrivé z „zlyhania“ a zistiť, či ide o bežný problém. Ak namerate veľmi nízky odpor medzi dvoma podložkami/kolíkmi (ani jeden nie je uzemňovací alebo napájací), môže dôjsť k skratu kvôli vyhoreným komponentom. Toto je jasný dôkaz, že kondenzátor bol poškodený. Kondenzátor sa tiež rozširuje, akonáhle sa zhorší alebo použité napätie prekročí prahovú hodnotu poruchy.

Vidíte hrbolček na vrchu tohto kondenzátora? To znamená, že kondenzátor je poškodený.

Krok 4: Ako deštruktívne otestujem DPS

Deštruktívne testovanie je zrejme poslednou možnosťou. Ak môžete používať röntgenové zobrazovacie zariadenie, môžete sa pozrieť dovnútra dosky plošných spojov bez poškodenia. Ak nie je k dispozícii röntgenové zariadenie, môžete začať s odstraňovaním súčastí a znova spustiť testy multimetra. Pomáha to dvoma spôsobmi. Po prvé, poskytuje vám jednoduchší prístup k podložkám (vrátane tepelných podložiek), ktoré môžu skratovať. Za druhé, eliminuje to možnosť poruchy spôsobujúcej skrat, čo vám umožní zamerať sa na vodič. Ak sa pokúsite zúžiť na miesto, kde je na súčiastke zapojený skrat (napríklad medzi dvoma podložkami), nemusí byť zrejmé, či je komponent chybný alebo či sa niekde vo vnútri dosky nenašiel skrat. V tomto mieste možno budete musieť odstrániť zostavu a skontrolovať podložky na doske. Odstránenie zostavy vám umožní otestovať, či je samotná zostava chybná alebo či sú podložky na doske vnútorne premostené.

Ak je miesto skratu (alebo prípadne viacerých skratov) nepolapiteľné, odrežte dosku a pokúste sa ju zúžiť. Ak máte predstavu, kde je skrat všeobecne, odrežte časť dosky a zopakujte test multimetra v tejto časti. V tomto mieste môžete vyššie uvedené testy zopakovať pomocou multimetra a skontrolovať skraty na konkrétnych miestach. Ak ste dosiahli tento bod, vaše šortky boli obzvlášť nepolapiteľné. To vám umožní aspoň zúžiť skrat na konkrétnu oblasť dosky.