วิธีตรวจสอบไฟฟ้าลัดวงจรใน PCB ในระหว่างการออกแบบ PCB คุณสามารถทำตามขั้นตอนสำคัญต่อไปนี้เพื่อตรวจสอบการลัดวงจรใน PCB: 1. 2. ทดสอบวงจรลัดวงจรบนแผงวงจร 3. ค้นหาส่วนประกอบที่ผิดพลาดบน PCB 4. ทดสอบ PCB อย่างทำลายล้าง

ขั้นตอนที่ 1: วิธีค้นหาไฟฟ้าลัดวงจรใน PCB

ตรวจสอบไฟล์

ขั้นตอนแรกคือการดูพื้นผิวทั้งหมดของ PCB อย่างระมัดระวัง ถ้าใช่ ให้ใช้แว่นขยายหรือกล้องจุลทรรศน์กำลังต่ำ มองหาหนวดดีบุกระหว่างแผ่นอิเล็กโทรดหรือข้อต่อประสาน ควรสังเกตรอยแตกหรือจุดใด ๆ ในการประสาน ตรวจสอบรูทะลุทั้งหมด หากมีการระบุรูเจาะทะลุ ให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากรณีนี้อยู่ที่กระดาน รูทะลุที่เคลือบไม่ดีอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างชั้นและทำให้ทุกอย่างที่คุณต่อสายดิน, VCC หรือทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน หากไฟฟ้าลัดวงจรไม่ดีจริง ๆ และทำให้ส่วนประกอบถึงอุณหภูมิวิกฤต คุณจะเห็นจุดไหม้บนแผงวงจรพิมพ์ พวกมันอาจเล็ก แต่เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลแทนฟลักซ์สีเขียวปกติ หากคุณมีบอร์ดหลายบอร์ด แผ่น PCB ที่ถูกเบิร์นสามารถช่วยให้คุณจำกัดตำแหน่งเฉพาะให้แคบลงโดยไม่ต้องจ่ายไฟให้กับบอร์ดอื่น เพื่อที่จะได้ไม่ต้องเสียสละช่วงการค้นหา น่าเสียดายที่แผงวงจรของเราไม่มีรอยไหม้ เพียงใช้นิ้วที่โชคไม่ดีตรวจสอบเพื่อดูว่าวงจร INTEGRATED มีความร้อนสูงเกินไปหรือไม่ ไฟฟ้าลัดวงจรบางส่วนจะเกิดขึ้นภายในบอร์ดและจะไม่สร้างจุดเผาไหม้ นอกจากนี้ยังหมายความว่าไม่ดึงดูดความสนใจบนชั้นผิว ณ จุดนี้ คุณจะต้องใช้วิธีอื่นในการตรวจจับการลัดวงจรใน PCB

การถ่ายภาพอินฟราเรด

การใช้เครื่องสร้างภาพความร้อนอินฟราเรดช่วยให้คุณระบุตำแหน่งที่สร้างความร้อนได้มาก หากไม่เห็นส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่เคลื่อนออกจากจุดร้อน อาจเกิดการลัดวงจรของ PCB แม้ว่าจะเกิดขึ้นระหว่างชั้นในก็ตาม การลัดวงจรโดยทั่วไปมีความต้านทานสูงกว่าการเดินสายปกติหรือข้อต่อบัดกรี เนื่องจากไม่มีประโยชน์ในการออกแบบให้เหมาะสมที่สุด (เว้นแต่คุณต้องการละเว้นการตรวจสอบกฎจริงๆ) ความต้านทานนี้ เช่นเดียวกับกระแสสูงตามธรรมชาติที่เกิดจากการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างแหล่งจ่ายไฟกับกราวด์ หมายความว่าตัวนำในวงจรไฟฟ้าลัดวงจรของ PCB จะร้อนขึ้น เริ่มต้นด้วยกระแสไฟต่ำที่คุณสามารถใช้ได้ ตามหลักการแล้ว คุณจะเห็นไฟฟ้าลัดวงจรก่อนที่คุณจะทำความเสียหายมากขึ้น

การทดสอบนิ้วเป็นวิธีตรวจสอบว่าส่วนประกอบใดมีความร้อนสูงเกินไปหรือไม่

ขั้นตอนที่ 2: ฉันจะทดสอบการลัดวงจรบนกระดานอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างไร

นอกจากขั้นตอนแรกของการตรวจสอบบอร์ดด้วยสายตาที่ไว้ใจได้ ยังมีวิธีอื่นๆ อีกหลายวิธีที่คุณสามารถมองหาสาเหตุที่เป็นไปได้ของการลัดวงจรของ PCB

ทดสอบด้วยมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล

ในการทดสอบการลัดวงจรของแผงวงจร ให้ตรวจสอบความต้านทานระหว่างจุดต่างๆ ในวงจร หากการตรวจสอบด้วยสายตาไม่เปิดเผยเบาะแสใดๆ เกี่ยวกับตำแหน่งหรือสาเหตุของไฟฟ้าลัดวงจร ให้คว้ามัลติมิเตอร์แล้วลองติดตามตำแหน่งทางกายภาพบนแผงวงจรพิมพ์ วิธีการมัลติมิเตอร์ได้รับการวิจารณ์ที่หลากหลายในฟอรัมอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ แต่การติดตามจุดทดสอบสามารถช่วยคุณระบุปัญหาได้ คุณจะต้องใช้มัลติมิเตอร์ที่ดีมากซึ่งมีความไวเป็นมิลลิโอห์ม ซึ่งจะง่ายที่สุดหากมีฟังก์ชันออดเพื่อเตือนคุณเมื่อตรวจพบการลัดวงจร ตัวอย่างเช่น ควรวัดความต้านทานสูง หากวัดความต้านทานระหว่างสายไฟหรือแผ่นอิเล็กโทรดที่อยู่ติดกันบน PCB หากความต้านทานที่วัดระหว่างตัวนำสองตัวที่ควรอยู่ในวงจรที่แยกจากกันนั้นต่ำมาก ตัวนำทั้งสองนั้นอาจถูกเชื่อมเข้าด้วยกันภายในหรือภายนอก โปรดทราบว่าสายไฟหรือแผ่นรองที่อยู่ติดกันสองเส้นที่เชื่อมต่อกับตัวเหนี่ยวนำ (เช่น ในเครือข่ายการจับคู่อิมพีแดนซ์หรือวงจรตัวกรองแบบไม่ต่อเนื่อง) จะให้ค่าความต้านทานที่ต่ำมาก เนื่องจากตัวเหนี่ยวนำเป็นเพียงตัวนำขดลวด อย่างไรก็ตาม หากตัวนำบนกระดานอยู่ห่างกัน และความต้านทานที่คุณอ่านมีน้อย จะมีสะพานอยู่ที่ไหนสักแห่งบนกระดาน

เทียบกับการทดสอบภาคพื้นดิน

สิ่งที่สำคัญเป็นพิเศษคือการลัดวงจรที่เกี่ยวข้องกับรูกราวด์หรือชั้นกราวด์ PCBS แบบหลายชั้นที่มีการลงกราวด์ภายในจะรวมเส้นทางย้อนกลับผ่านชุดประกอบใกล้กับรู ทำให้สะดวกในการตรวจสอบรูและแผ่นอิเล็กโทรดอื่นๆ ทั้งหมดบนชั้นผิวของบอร์ด วางโพรบหนึ่งตัวบนจุดเชื่อมต่อกราวด์ และสัมผัสโพรบอีกตัวบนตัวนำอีกตัวหนึ่งบนกระดาน การเชื่อมต่อกราวด์เดียวกันจะมีอยู่ที่อื่นบนกระดาน ซึ่งหมายความว่าหากโพรบแต่ละตัวสัมผัสกับรูกราวด์ที่แตกต่างกันสองรู ค่าที่อ่านได้จะน้อย ระวังเลย์เอาต์ของคุณเมื่อทำเช่นนี้เพราะคุณไม่ต้องการทำผิดพลาดในการต่อกราวด์ทั่วไป ตัวนำเปลือยเปล่าอื่น ๆ ทั้งหมดจะต้องมีความต้านทานสูงระหว่างจุดต่อกราวด์ทั่วไปกับตัวตัวนำเอง หากค่าที่อ่านได้ต่ำและไม่มีการเหนี่ยวนำระหว่างตัวนำที่เป็นปัญหากับพื้น ส่วนประกอบอาจเสียหายหรือลัดวงจรได้

โพรบมัลติมิเตอร์สามารถช่วยคุณค้นหาเส้นทางสั้น ๆ ได้ แต่พวกมันไม่ไวต่อการค้นหาเส้นทางสั้นเสมอไป

ส่วนประกอบไฟฟ้าลัดวงจร

ในการตรวจสอบว่าส่วนประกอบนั้นลัดวงจรหรือไม่ ให้ใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดความต้านทานหากการตรวจสอบด้วยสายตาไม่เผยให้เห็นการบัดกรีหรือแผ่นโลหะมากเกินไประหว่างแผ่นอิเล็กโทรด อาจมีไฟฟ้าลัดวงจรในชั้นในระหว่างแผ่น/หมุดสองอันบนชุดประกอบ การลัดวงจรอาจเกิดขึ้นระหว่างแผ่นรอง/หมุดบนชุดประกอบเนื่องจากการผลิตไม่ดี นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลที่ควรตรวจสอบ PCB สำหรับ DFM และกฎการออกแบบ แผ่นอิเล็กโทรดและรูที่อยู่ชิดกันเกินไปอาจเกิดการต่อเชื่อมหรือลัดวงจรระหว่างการผลิตได้ ที่นี่ คุณต้องวัดความต้านทานระหว่างพินบน IC หรือขั้วต่อ หมุดที่อยู่ติดกันมีแนวโน้มที่จะลัดวงจรเป็นพิเศษ แต่นี่ไม่ใช่ที่เดียวที่อาจเกิดการลัดวงจรได้ ตรวจสอบว่าความต้านทานระหว่างแผ่นรอง/หมุดสัมพันธ์กัน และการเชื่อมต่อกราวด์มีความต้านทานต่ำ

ตรวจสอบความต้านทานระหว่างที่นั่งกราวด์ คอนเนคเตอร์ และพินอื่นๆ บน IC ขั้วต่อ USB แสดงไว้ที่นี่

สถานที่แคบ

หากคุณคิดว่ามีการลัดวงจรระหว่างตัวนำสองตัวหรือระหว่างตัวนำกับพื้น คุณสามารถจำกัดตำแหน่งให้แคบลงได้โดยการตรวจสอบตัวนำที่อยู่ใกล้เคียง ต่อสายหนึ่งของมัลติมิเตอร์กับการเชื่อมต่อไฟฟ้าลัดวงจรที่น่าสงสัย ย้ายอีกสายหนึ่งไปยังจุดต่อกราวด์อื่นในบริเวณใกล้เคียง และตรวจสอบความต้านทาน ในขณะที่คุณเคลื่อนตัวออกไปที่จุดพื้น คุณจะเห็นการเปลี่ยนแปลงของแนวต้าน หากความต้านทานเพิ่มขึ้น แสดงว่าคุณกำลังย้ายสายดินออกจากตำแหน่งไฟฟ้าลัดวงจร วิธีนี้ช่วยให้คุณจำกัดตำแหน่งที่แน่นอนของการลัดวงจรให้แคบลง แม้แต่กับแผ่น/หมุดคู่บนส่วนประกอบ

ขั้นตอนที่ 3: ฉันจะค้นหาส่วนประกอบที่ผิดพลาดบน PCB . ได้อย่างไร

ส่วนประกอบที่ผิดพลาดหรือส่วนประกอบที่ติดตั้งไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหามากมายบนบอร์ด ส่วนประกอบของคุณอาจชำรุดหรือปลอมแปลง ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือไฟฟ้าลัดวงจร

องค์ประกอบที่ไม่พึงประสงค์

ส่วนประกอบบางอย่างไวต่อการเสื่อมสภาพ เช่น ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า หากคุณมีส่วนประกอบที่น่าสงสัย ให้ตรวจสอบส่วนประกอบเหล่านั้นก่อน หากมีข้อสงสัย คุณมักจะค้นหาส่วนประกอบที่สงสัยว่า “ล้มเหลว” ใน Google ได้อย่างรวดเร็วเพื่อดูว่าเป็นปัญหาทั่วไปหรือไม่ หากคุณวัดความต้านทานที่ต่ำมากระหว่างแผ่นรอง/หมุดสองอัน (ซึ่งไม่ใช่หมุดกราวด์หรือพินไฟฟ้า) คุณอาจลัดวงจรเนื่องจากส่วนประกอบที่ถูกไฟไหม้ นี่เป็นข้อบ่งชี้ชัดเจนว่าตัวเก็บประจุเสีย ตัวเก็บประจุยังขยายตัวเมื่อเสื่อมสภาพหรือแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เกินเกณฑ์การสลาย

เห็นการกระแทกที่ด้านบนของตัวเก็บประจุนี้หรือไม่? แสดงว่าตัวเก็บประจุเสียหาย

ขั้นตอนที่ 4: ฉันจะทดสอบ PCB อย่างทำลายล้างได้อย่างไร

เห็นได้ชัดว่าการทดสอบแบบทำลายล้างเป็นทางเลือกสุดท้าย หากคุณสามารถใช้อุปกรณ์สร้างภาพเอ็กซ์เรย์ คุณสามารถดูภายในแผงวงจรได้โดยไม่ทำให้เสียหาย หากไม่มีอุปกรณ์เอ็กซ์เรย์ คุณสามารถเริ่มถอดส่วนประกอบและเรียกใช้การทดสอบมัลติมิเตอร์อีกครั้งได้ สิ่งนี้ช่วยได้สองวิธี ประการแรก ช่วยให้คุณเข้าถึงแผ่นอิเล็กโทรด (รวมถึงแผ่นความร้อน) ที่อาจลัดวงจรได้ง่ายขึ้น ประการที่สอง ขจัดความเป็นไปได้ที่จะเกิดข้อผิดพลาดที่ก่อให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร ช่วยให้คุณมุ่งความสนใจไปที่ตัวนำไฟฟ้าได้ หากคุณพยายามจำกัดให้แคบลงถึงตำแหน่งที่มีการต่อไฟฟ้าลัดวงจรกับส่วนประกอบ (เช่น ระหว่างแผ่นอิเล็กโทรดสองแผ่น) อาจไม่ชัดเจนว่าส่วนประกอบนั้นชำรุดหรือพบการลัดวงจรที่ใดที่หนึ่งในบอร์ดหรือไม่ ณ จุดนี้ คุณอาจต้องถอดชุดประกอบและตรวจสอบแผ่นอิเล็กโทรดบนกระดาน การถอดชุดประกอบทำให้คุณสามารถทดสอบได้ว่าตัวชุดประกอบเองชำรุดหรือไม่ หรือแผ่นอิเล็กโทรดบนบอร์ดเชื่อมต่อภายในหรือไม่

หากตำแหน่งของไฟฟ้าลัดวงจร (หรืออาจเกิดไฟฟ้าลัดวงจรหลายจุด) ยังคงเข้าใจยาก ให้ตัดกระดานและพยายามจำกัดให้แคบลง หากคุณมีแนวคิดว่าโดยทั่วไปแล้วการลัดวงจรอยู่ที่ใด ให้ตัดส่วนของบอร์ดแล้วทำการทดสอบมัลติมิเตอร์ซ้ำในส่วนนั้น ณ จุดนี้ คุณสามารถทำซ้ำการทดสอบข้างต้นด้วยมัลติมิเตอร์เพื่อตรวจสอบการลัดวงจรที่ตำแหน่งเฉพาะ หากคุณมาถึงจุดนี้ กางเกงขาสั้นของคุณจะเข้าใจยากเป็นพิเศษ อย่างน้อยก็จะช่วยให้คุณจำกัดการลัดวงจรให้แคบลงไปยังพื้นที่เฉพาะของบอร์ดได้