Cách kiểm tra ngắn mạch trong PCB trong quá trình thiết kế PCB, bạn có thể thực hiện các bước quan trọng sau để kiểm tra ngắn mạch trong PCB: 1. 2. Kiểm tra ngắn mạch trên bảng mạch; 3. Tìm các thành phần bị lỗi trên PCB; 4. Kiểm tra phá hủy PCB.

Bước 1: Cách tìm ngắn mạch trong PCB

Kiểm tra trực quan

Bước đầu tiên là xem xét kỹ toàn bộ bề mặt của PCB. Nếu có, hãy sử dụng kính lúp hoặc kính hiển vi công suất thấp. Tìm râu thiếc giữa các miếng đệm hoặc các mối hàn. Cần lưu ý bất kỳ vết nứt hoặc vết nào trên vật hàn. Kiểm tra tất cả các lỗ xuyên qua. Nếu được chỉ định các lỗ không có rãnh, hãy đảm bảo đây là trường hợp trên bảng. Các lỗ xuyên được mạ kém có thể gây ra đoản mạch giữa các lớp và làm cho mọi thứ bạn đã nối đất, VCC hoặc cả hai bị gắn với nhau. Nếu tình trạng đoản mạch thực sự tồi tệ và khiến linh kiện đạt đến nhiệt độ tới hạn, bạn sẽ thực sự thấy những vết cháy trên bảng mạch in. Chúng có thể nhỏ, nhưng chuyển sang màu nâu thay vì màu xanh lục bình thường. Nếu bạn có nhiều bo mạch, một PCB bị cháy có thể giúp bạn thu hẹp một vị trí cụ thể mà không cần cấp nguồn cho một bo mạch khác, để không phải hy sinh phạm vi tìm kiếm. Thật không may, không có vết bỏng nào trên bảng mạch của chúng tôi, chỉ là những ngón tay không may mắn kiểm tra xem mạch tích hợp có quá nóng hay không. Một số ngắn mạch sẽ xảy ra bên trong bo mạch và sẽ không tạo ra các điểm cháy. Điều này cũng có nghĩa là chúng không thu hút sự chú ý trên lớp bề mặt. Lúc này, bạn sẽ cần các phương pháp khác để phát hiện ngắn mạch trong PCB.

Hình ảnh hồng ngoại

Sử dụng máy ảnh nhiệt hồng ngoại có thể giúp bạn xác định vị trí các khu vực tỏa nhiều nhiệt. Nếu không nhìn thấy thành phần hoạt động di chuyển ra khỏi điểm nóng, có thể xảy ra đoản mạch PCB ngay cả khi nó xảy ra giữa các lớp bên trong. Ngắn mạch thường có điện trở cao hơn so với các mối nối hàn hoặc nối dây thông thường vì nó không có lợi ích gì trong việc tối ưu hóa trong thiết kế (trừ khi bạn thực sự muốn bỏ qua việc kiểm tra quy tắc). Điện trở này, cũng như dòng điện cao tự nhiên được tạo ra bởi kết nối trực tiếp giữa nguồn điện và đất, có nghĩa là dây dẫn trong một mạch ngắn PCB nóng lên. Bắt đầu với dòng điện thấp mà bạn có thể sử dụng. Lý tưởng nhất là bạn sẽ thấy ngắn mạch trước khi gây ra nhiều thiệt hại hơn.

Kiểm tra ngón tay là một cách để kiểm tra xem một bộ phận cụ thể có bị quá nhiệt hay không

Bước 2: Làm cách nào để kiểm tra đoản mạch trên bảng điện tử

Ngoài bước đầu tiên là kiểm tra bo mạch bằng con mắt tin cậy, có một số cách khác bạn có thể tìm kiếm các nguyên nhân tiềm ẩn gây ra đoản mạch PCB.

Kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số

Để kiểm tra bảng mạch xem có bị đoản mạch hay không, hãy kiểm tra điện trở giữa các điểm khác nhau trong mạch. Nếu việc kiểm tra bằng mắt thường không phát hiện ra bất kỳ manh mối nào về vị trí hoặc nguyên nhân gây đoản mạch, hãy lấy đồng hồ vạn năng và cố gắng theo dõi vị trí vật lý trên bảng mạch in. Phương pháp đo vạn năng đã nhận được nhiều đánh giá trái chiều trên hầu hết các diễn đàn điện tử, nhưng việc theo dõi các điểm kiểm tra có thể giúp bạn xác định các vấn đề. Bạn sẽ cần một đồng hồ vạn năng rất tốt với độ nhạy miliohm, điều này dễ dàng nhất nếu nó có chức năng còi để cảnh báo bạn khi phát hiện đoản mạch. Ví dụ, nên đo điện trở cao nếu đo điện trở giữa các dây hoặc miếng đệm liền kề trên PCB. Nếu điện trở đo được giữa hai dây dẫn trong một mạch riêng biệt là rất thấp, thì hai dây dẫn có thể được nối bên trong hoặc bên ngoài. Lưu ý rằng hai dây hoặc miếng đệm liền kề được bắc cầu bằng một cuộn cảm (ví dụ trong mạng kết hợp trở kháng hoặc mạch lọc rời rạc) sẽ tạo ra đọc điện trở rất thấp vì cuộn cảm chỉ là một cuộn dây dẫn. Tuy nhiên, nếu các dây dẫn trên bảng ở xa nhau và điện trở bạn đọc là nhỏ, thì sẽ có một cầu nối ở đâu đó trên bảng.

Liên quan đến thử nghiệm mặt đất

Đặc biệt quan trọng là ngắn mạch liên quan đến các lỗ tiếp đất hoặc các lớp đất. PCBS nhiều lớp với tiếp đất bên trong sẽ bao gồm một đường dẫn trở lại thông qua bộ phận lắp ráp gần lỗ, cung cấp một vị trí thuận tiện để kiểm tra tất cả các lỗ và miếng đệm khác trên lớp bề mặt của bảng. Đặt một đầu dò trên kết nối đất và chạm đầu dò kia vào dây dẫn khác trên bảng. Kết nối mặt đất tương tự sẽ tồn tại ở những nơi khác trên bảng, có nghĩa là nếu mỗi đầu dò được đặt tiếp xúc với hai lỗ hổng trên mặt đất khác nhau, kết quả đọc sẽ nhỏ. Hãy cẩn thận với cách bố trí của bạn khi thực hiện việc này, bởi vì bạn không muốn nhầm mạch ngắn với kết nối nối đất chung. Tất cả các dây dẫn trần không có vỏ bọc khác phải có điện trở cao giữa đầu nối đất chung và bản thân ruột dẫn. Nếu các giá trị đọc được ở mức thấp và không có điện cảm giữa ruột dẫn được đề cập và đất, thì hư hỏng hoặc đoản mạch linh kiện có thể là nguyên nhân.

Đầu dò vạn năng có thể giúp bạn tìm đường đi ngắn, nhưng không phải lúc nào chúng cũng đủ nhạy để tìm đường ngắn.

Các thành phần ngắn mạch

Để kiểm tra xem linh kiện có bị đoản mạch hay không, hãy sử dụng đồng hồ vạn năng để đo điện trở.Nếu kiểm tra bằng mắt thường không phát hiện thấy kim loại hàn hoặc tấm kim loại quá mức giữa các miếng đệm, thì có thể có hiện tượng đoản mạch ở lớp bên trong giữa hai miếng đệm / chân trên cụm. Ngắn mạch cũng có thể xảy ra giữa các miếng đệm / chân trên cụm do sản xuất kém. Đây là một trong những lý do PCB cần được kiểm tra DFM và các quy tắc thiết kế. Các miếng đệm và lỗ quá gần nhau có thể vô tình được bắc cầu hoặc đoản mạch trong quá trình sản xuất. Ở đây, bạn cần đo điện trở giữa các chân trên IC hoặc đầu nối. Các chân liền kề đặc biệt dễ bị đoản mạch, nhưng đây không phải là nơi duy nhất có thể xảy ra hiện tượng đoản mạch. Kiểm tra xem điện trở giữa các miếng đệm / chân có tương đối với nhau và kết nối đất có điện trở thấp hay không.

Kiểm tra điện trở giữa chân tiếp đất, đầu nối và các chân khác trên IC. Đầu nối USB được hiển thị ở đây.

Vị trí hẹp

Nếu bạn nghĩ rằng có ngắn mạch giữa hai dây dẫn hoặc giữa dây dẫn và đất, bạn có thể thu hẹp vị trí bằng cách kiểm tra các dây dẫn gần đó. Kết nối một dây dẫn của đồng hồ vạn năng với kết nối nghi ngờ ngắn mạch, di chuyển dây dẫn còn lại đến một kết nối tiếp đất khác gần đó và kiểm tra điện trở. Khi bạn di chuyển xa hơn đến điểm mặt đất, bạn sẽ thấy sự thay đổi trong lực cản. Nếu điện trở tăng, bạn đang di chuyển dây nối đất ra khỏi vị trí ngắn mạch. Điều này giúp bạn thu hẹp vị trí chính xác của điểm đoản mạch, ngay cả đối với một cặp miếng đệm / chân cụ thể trên linh kiện.

Bước 3: Làm cách nào để tìm các thành phần bị lỗi trên PCB

Các thành phần bị lỗi hoặc các thành phần được lắp đặt không đúng cách có thể gây ra đoản mạch, có thể gây ra nhiều sự cố trên bo mạch. Các linh kiện của bạn có thể bị lỗi hoặc giả mạo, gây đoản mạch hoặc đoản mạch.

Yếu tố bất lợi

Một số thành phần dễ bị hư hỏng, chẳng hạn như tụ điện. Nếu bạn có các thành phần đáng ngờ, hãy kiểm tra các thành phần đó trước. Nếu nghi ngờ, bạn thường có thể thực hiện tìm kiếm nhanh trên Google cho các thành phần bị nghi ngờ là “không đạt” để tìm hiểu xem đây có phải là vấn đề phổ biến hay không. Nếu bạn đo điện trở rất thấp giữa hai miếng đệm / chân (cả hai đều không phải là chân tiếp đất hoặc chân nguồn), bạn có thể bị đoản mạch do các linh kiện bị cháy. Đây là một dấu hiệu rõ ràng rằng tụ điện đã bị hỏng. Tụ điện cũng mở rộng khi nó bị suy giảm hoặc điện áp đặt vào vượt quá ngưỡng đánh thủng.

Nhìn thấy vết sưng trên đầu của tụ điện này? Điều này cho thấy rằng tụ điện đã bị hỏng.

Bước 4: Làm cách nào để kiểm tra phá hủy PCB

Thử nghiệm phá hủy rõ ràng là phương sách cuối cùng. Nếu bạn có thể sử dụng thiết bị chụp ảnh tia X, bạn có thể nhìn vào bên trong bảng mạch mà không làm hỏng nó. Trong trường hợp không có thiết bị X-quang, bạn có thể bắt đầu tháo các thành phần và chạy lại các bài kiểm tra đồng hồ vạn năng. Điều này giúp ích theo hai cách. Đầu tiên, nó cho phép bạn tiếp cận dễ dàng hơn với các miếng đệm (bao gồm cả miếng đệm nhiệt) có thể gây đoản mạch. Thứ hai, nó loại bỏ khả năng xảy ra lỗi gây đoản mạch, cho phép bạn tập trung vào dây dẫn. Nếu bạn cố gắng thu hẹp đến nơi kết nối ngắn mạch trên linh kiện (ví dụ: giữa hai miếng đệm), có thể không rõ liệu linh kiện có bị lỗi hay không hoặc có tìm thấy ngắn mạch ở đâu đó bên trong bo mạch hay không. Tại thời điểm này, bạn có thể cần phải tháo lắp ráp và kiểm tra các miếng đệm trên bo mạch. Việc tháo lắp ráp cho phép bạn kiểm tra xem bản thân bộ phận lắp ráp có bị lỗi hay không hoặc các miếng đệm trên bo mạch có được bắc cầu bên trong hay không.

Nếu vị trí của ngắn mạch (hoặc có thể nhiều mạch ngắn) vẫn khó nắm bắt, hãy cắt bảng và cố gắng thu hẹp nó lại. Nếu bạn có một số ý tưởng về vị trí ngắn mạch nói chung, hãy cắt một phần của bảng và lặp lại kiểm tra đồng hồ vạn năng trong phần đó. Tại thời điểm này, bạn có thể lặp lại các thử nghiệm trên với đồng hồ vạn năng để kiểm tra ngắn mạch tại các vị trí cụ thể. Nếu bạn đã đạt đến điểm này, quần short của bạn đặc biệt khó nắm bắt. Điều này ít nhất sẽ cho phép bạn thu hẹp mạch ngắn trong một khu vực cụ thể của bảng.