Es gibt einige wichtige Schritte, die Sie unternehmen können, um Ihre Leiterplatte auf Kurzschlüsse zu prüfen:
Schritt 1: Wie finde ich eine Kurzschlussplatine in der Leiterplatte?
Schritt 2: Wie prüfe ich einen Kurzschluss der Platine in der Leiterplatte?
Schritt 3: Wie finde ich fehlerhafte Komponenten auf einer Leiterplatte?
Schritt 4: Wie prüft man die Leiterplatte destruktiv?
Schritt 1: Wie finde ich einen Leiterplattenkurzschluss?
Visuelle Inspektion
Der erste Schritt besteht darin, die gesamte Oberfläche des Leiterplattenkurzschlusses zu untersuchen. Wenn ja, verwenden Sie eine Lupe oder ein Mikroskop mit geringer Vergrößerung. Risse oder Flecken im Lot sollten beachtet werden. Überprüfen Sie alle Durchgangslöcher. Wenn nicht durchkontaktierte Löcher angegeben sind, stellen Sie sicher, dass dies auf der Platine der Fall ist. Eine schlechte Durchkontaktierung der Durchgangslöcher kann zu einem Leiterplattenkurzschluss zwischen den Schichten führen und dazu führen, dass alles, was Sie benötigen, geerdet wird, VCC oder beides zusammen.
Wenn der Leiterplattenkurzschluss wirklich schwerwiegend ist und dazu führt, dass das Bauteil eine kritische Temperatur erreicht. Sie werden tatsächlich Brandflecken auf der Leiterplatte sehen. Sie mögen klein sein, aber sie werden braun statt des normalen grünen Lots.
Wenn Sie über mehrere Platinen verfügen, kann Ihnen eine verbrannte Leiterplatte dabei helfen, den Bereich an einer bestimmten Stelle einzugrenzen, ohne eine weitere Platine mit Strom versorgen zu müssen und so den Suchbereich zu opfern. Leider gab es keine Verbrennungen auf der Platine selbst, sondern lediglich unglückliche Finger, die nachschauten, ob der IC überhitzt war.
Einige Leiterplattenkurzschlüsse treten innerhalb der Leiterplatte auf und erzeugen keine Brandstelle. Das bedeutet auch, dass sie von der Oberfläche aus nicht wahrgenommen werden. Hier benötigen Sie andere Methoden zur Erkennung von Kurzschlüssen auf der Platine.
Infrarotbildgebung
Die Verwendung eines Infrarot-Thermographen kann Ihnen dabei helfen, Bereiche zu lokalisieren, die viel Wärme erzeugen. Wenn eine aktive Komponente außerhalb eines Hotspots nicht sichtbar ist, kann es zu einem PCB-Kurzschluss kommen, selbst wenn der Kurzschluss zwischen den inneren Schichten auftritt.
Leiterplatten-Kurzschlüsse haben in der Regel einen höheren Widerstand als normale Verdrahtungen oder Lötpads, da sie keinen Optimierungsvorteil im Design bieten (es sei denn, Sie möchten die Regelprüfung wirklich ignorieren). Dieser Widerstand wird zusammen mit dem natürlich hohen Strom erzeugt, der durch die direkte Verbindung dazwischen erzeugt wird B. der Stromversorgung und der Erde, führt dazu, dass sich der Leiter im Kurzschluss der Leiterplatte erwärmt. Beginnen Sie mit dem niedrigsten Strom, den Sie verwenden können. Im Idealfall würden Sie einen Kurzschluss auf der Platine erkennen und dann noch mehr Schaden anrichten.
Schritt 2: Wie teste ich den Kurzschluss in der Leiterplatte?
Neben dem ersten Schritt, eine Leiterplatte mit einem vertrauenswürdigen Auge zu prüfen, gibt es mehrere weitere Möglichkeiten, die mögliche Ursache eines Leiterplattenkurzschlusses zu finden.
Testen Sie den Kurzschluss der Platine mit einem Digitalmultimeter
Um zu testen, ob die Platine kurzgeschlossen ist oder nicht. Sie müssen die Widerstände zwischen den verschiedenen Pads im Stromkreis überprüfen. Wenn die Sichtprüfung keine Hinweise auf den Ort oder die Ursache des Kurzschlusses auf der Platine liefert, greifen Sie zum Multimeter und versuchen Sie, die physikalische Stelle auf dem Kurzschluss auf der Platine zu ermitteln. Der Multimeter-Ansatz hat in den meisten elektronischen Foren gemischte Kritiken erhalten. Aber die Verfolgung von Testpunkten kann Ihnen dabei helfen, das Problem herauszufinden.
Sie benötigen ein sehr gutes Multimeter mit guter Empfindlichkeit, was am einfachsten ist, wenn es über eine Summerfunktion verfügt, die Sie benachrichtigt, wenn Kurzschlüsse auf der Platine erkannt werden. Wenn beispielsweise die Widerstände zwischen benachbarten Drähten oder Pads auf einer Leiterplatte gemessen werden, sollten hohe Widerstände gemessen werden.
Wenn der Widerstand zwischen den beiden zu messenden Leitern in einem separaten Stromkreis sehr niedrig ist, können die beiden Leiter entweder intern oder extern überbrückt werden. Beachten Sie, dass die Überbrückung zweier benachbarter Drähte oder Pads mit einer Induktivität (z. B. in einem Impedanzanpassungsnetzwerk oder einer diskreten Filterschaltung) zu sehr niedrigen Widerstandswerten führt, da die Induktivität nur ein Spulenleiter ist. Wenn die beiden Leiter auf der Platine jedoch weit voneinander entfernt sind und der angezeigte Widerstand gering ist, befindet sich irgendwo auf der Platine eine Brücke
Testet den Kurzschluss der Platine relativ zur Erde
Besonders wichtig sind Kurzschlüsse durch Erdungsdurchführungen oder Verbindungsformationen. Eine mehrschichtige Leiterplatte mit einer Innenschicht verfügt über einen Rückweg durch die Baugruppe in der Nähe des Durchgangslochs, der einen bequemen Ort für die Überprüfung aller anderen Durchgangslöcher und Pads auf der Oberflächenschicht der Leiterplatte bietet. Platzieren Sie eine Sonde am Erdungsanschluss und berühren Sie mit der anderen Sonde die anderen Leiter.
Die gleiche Erdungsverbindung besteht auch an anderen Stellen auf der Platine, was bedeutet, dass der Messwert gering ausfällt, wenn jede Sonde zwei verschiedene Erdungsdurchgangslöcher berührt. Achten Sie dabei auf das Layout, denn Sie möchten einen Platinenkurzschluss nicht mit einer gemeinsamen Masseverbindung verwechseln. Alle anderen ungeerdeten blanken Leiter müssen einen hohen Widerstand zwischen dem gemeinsamen Erdungsanschluss und dem Leiter selbst aufweisen. Wenn der abgelesene Wert niedrig ist und zwischen dem betreffenden Leiter und der Erde keine Induktivität vorhanden ist, ist möglicherweise die Komponente beschädigt oder es liegt ein Kurzschluss auf der Platine vor.
Leiterplatten-Kurzschlusskomponenten
Zur Überprüfung von Leiterplattenkurzschlüssen in Bauteilen gehört auch die Messung von Widerständen mit einem Multimeter. Wenn bei einer Sichtprüfung kein überschüssiges Lot oder Blech zwischen den Pads zu erkennen ist, kann sich in der Innenschicht zwischen den Pads/Pins der Baugruppe ein Leiterplattenkurzschluss gebildet haben. Aufgrund einer schlechten Lötung kann es zu einem Kurzschluss zwischen den Pads/Pins der Baugruppe kommen. Dies ist einer der Gründe, warum Leiterplatten DFM- und Designregelprüfungen unterzogen werden sollten. Enge Lötstellen und Perforationen können während der Herstellung versehentlich einen Kurzschluss verursachen.
Hier müssen Sie den Widerstand zwischen den Pins am IC oder Stecker messen. An benachbarten Pins kann es besonders leicht zu Kurzschlüssen auf der Leiterplatte kommen, aber nicht nur dort kann es zu Kurzschlüssen kommen. Überprüfen Sie, ob der Widerstand zwischen den Pads/Pins relativ zueinander ist und dass die Erdungsverbindung einen niedrigen Widerstand aufweist.
Enge Lage
Wenn Sie vermuten, dass ein Kurzschluss zwischen zwei Leitern oder zwischen einem Leiter und der Erde vorliegt, können Sie die Position eingrenzen, indem Sie benachbarte Leiter überprüfen. Verbinden Sie ein Kabel des Multimeters mit einem verdächtigen Kurzschlussanschluss auf der Platine, verlegen Sie ein anderes Kabel mit einem nahegelegenen anderen Erdungsanschluss und prüfen Sie den Widerstand. Wenn Sie sich weiter dem Boden nähern, sollten Sie eine Änderung des Widerstands feststellen. Wenn der Widerstand zunimmt, entfernen Sie das Erdungskabel von der Kurzschlussposition der Platine. Dies hilft Ihnen, den genauen Ort des Kurzschlusses einzugrenzen, sogar auf ein bestimmtes Pad-/Pin-Paar der Komponente.
Schritt 3: Wie finde ich fehlerhafte Komponenten auf einer Leiterplatte?
Eine fehlerhafte Komponente oder eine falsch installierte Komponente kann Teil eines Leiterplattenkurzschlusses sein, der viele Probleme auf der Leiterplatte verursacht. Möglicherweise sind Ihre Komponenten defekt oder gefälscht, was zu einem Kurzschluss oder Kurzschlussphänomen führen kann.
Nachteiliges Element
Einige Komponenten verschlechtern sich, beispielsweise Elektrolytkondensatoren. Wenn Sie verdächtige Komponenten haben, überprüfen Sie diese zuerst. Wenn Sie sich nicht sicher sind, können Sie oft eine schnelle Google-Suche nach Komponenten durchführen, von denen Sie vermuten, dass sie „ausfallen“, um herauszufinden, ob es sich hierbei um ein häufiges Problem handelt. Wenn Sie einen sehr niedrigen Widerstand zwischen den beiden Pads/Pins messen (bei denen es sich weder um Masse- noch um Strompins handelt), kann ein durchgebranntes Bauteil einen Kurzschluss auf der Platine verursachen. Dies ist ein klarer Hinweis darauf, dass der Kondensator defekt ist. Der Kondensator wölbt sich auch, wenn er defekt ist oder wenn die angelegte Spannung die Durchbruchschwelle überschreitet.
Schritt 4: Wie prüft man die Leiterplatte destruktiv?
Destruktive Tests sind offensichtlich der letzte Ausweg. Wenn Sie ein Röntgengerät verwenden können, können Sie das Innere der Leiterplatte untersuchen, ohne sie zu beschädigen.
Wenn keine Röntgengeräte vorhanden sind, können Sie mit dem Entfernen von Komponenten beginnen und die Multimetertests erneut durchführen. Das hilft in zweierlei Hinsicht. Erstens haben Sie dadurch einen einfacheren Zugang zu Pads (einschließlich Wärmeleitpads), die einen Kurzschluss verursachen können. Zweitens wird die Möglichkeit eines Kurzschlusses der fehlerhaften Komponente ausgeschlossen, sodass Sie sich auf den Leiter konzentrieren können. Wenn Sie versuchen, den Kurzschluss auf die Verbindung am Bauteil, beispielsweise zwischen zwei Pads, einzugrenzen, ist möglicherweise nicht klar, ob das Bauteil defekt ist oder ob ein Kurzschluss innerhalb der Platine vorliegt. An diesem Punkt müssen Sie möglicherweise die Komponente entfernen und das Lötpad auf der Platine überprüfen. Durch die Demontage des Bauteils können Sie testen, ob das Bauteil selbst defekt ist oder ob das Lötpad auf der Platine intern überbrückt ist.
Wenn der Ort des Kurzschlusses auf der Leiterplatte (oder möglicherweise mehrerer Kurzschlüsse) weiterhin unbekannt ist, können Sie die Leiterplatte durchschneiden und versuchen, den Kurzschluss auf der Leiterplatte einzugrenzen. Wenn Sie mit der allgemeinen Lage des Kurzschlusses vertraut sind, können Sie einen Abschnitt der Leiterplatte abschneiden und den Multimetertest an diesem Abschnitt wiederholen. An diesem Punkt können Sie die oben genannten Tests mit einem Multimeter wiederholen, um an einer bestimmten Stelle auf Leiterplattenkurzschlüsse zu prüfen. Wenn Sie diesen Punkt erreicht haben, waren Ihre Shorts besonders schwer zu fassen. Dadurch können Sie den Kurzschluss der Leiterplatte zumindest auf einen bestimmten Bereich der Leiterplatte eingrenzen.