Il existe plusieurs mesures importantes que vous pouvez prendre pour vérifier s'il y a des courts-circuits sur votre circuit imprimé :
Étape 1 : Comment repérer un court-circuit sur un circuit imprimé ?
Étape 2 : Comment vérifier s'il y a un court-circuit sur un circuit imprimé ?
Étape 3 : Comment repérer les composants défectueux sur un circuit imprimé ?
Étape 4 : Comment tester le circuit imprimé de manière destructive ?
Étape 1 : Comment détecter un court-circuit sur un circuit imprimé ?
Inspection visuelle
La première étape consiste à examiner l'ensemble de la surface du circuit imprimé à la recherche d'un court-circuit. Si nécessaire, utilisez une loupe ou un microscope à faible grossissement. Notez toute fissure ou imperfection au niveau des soudures. Vérifiez tous les trous traversants. Si des trous traversants non plaqués sont spécifiés, assurez-vous que c'est bien le cas sur le circuit. Un mauvais placage des trous traversants peut provoquer un court-circuit entre les couches du circuit imprimé et relier l'ensemble à la masse, à la tension d'alimentation (VCC) ou aux deux à la fois.
Si le court-circuit sur le circuit imprimé est vraiment grave et fait atteindre au composant une température critique, vous verrez alors apparaître des traces de brûlure sur le circuit imprimé. Elles peuvent être petites, mais elles prendront une couleur brune, contrairement à la soudure verte habituelle.
Si vous disposez de plusieurs cartes, une carte brûlée peut vous aider à restreindre la zone de recherche à un endroit précis sans avoir à mettre une autre carte sous tension, ce qui réduirait la zone de recherche. Malheureusement, il n'y avait aucune trace de brûlure sur la carte elle-même ; ce n'était que des doigts malchanceux qui vérifiaient si le circuit intégré surchauffait.
Certains courts-circuits peuvent se produire à l'intérieur du circuit imprimé sans laisser de trace de brûlure. Cela signifie également qu'ils ne sont pas visibles depuis la surface. Dans ce cas, vous devrez recourir à d'autres méthodes pour détecter les courts-circuits sur le circuit imprimé.
Imagerie infrarouge
L'utilisation d'un thermographe infrarouge peut vous aider à repérer les zones qui dégagent beaucoup de chaleur. Si aucun composant actif n'est visible à proximité d'un point chaud, un court-circuit peut se produire sur le circuit imprimé, même si celui-ci se situe entre les couches internes.
Les courts-circuits sur les circuits imprimés présentent généralement une résistance plus élevée que le câblage normal ou les pastilles de soudure, car ils ne bénéficient d’aucune optimisation au niveau de la conception (à moins que vous ne souhaitiez vraiment ignorer les règles de vérification).Cette résistance, combinée au courant naturellement élevé généré par la connexion directe entre l'alimentation et la masse, entraîne un échauffement du conducteur au niveau du court-circuit du circuit imprimé. Commencez par le courant le plus faible possible. Idéalement, vous devriez détecter un court-circuit sur le circuit imprimé avant qu'il ne cause davantage de dégâts.
Étape 2 : Comment tester la présence d'un court-circuit sur un circuit imprimé ?
Outre la première étape consistant à inspecter un circuit imprimé d'un œil averti, il existe plusieurs autres moyens de déterminer la cause potentielle d'un court-circuit sur un circuit imprimé.
Vérifier la présence d'un court-circuit sur un circuit imprimé à l'aide d'un multimètre numérique
Pour vérifier si le circuit imprimé présente un court-circuit ou non, vous devez contrôler les résistances entre les différentes pastilles du circuit. Si l'inspection visuelle ne fournit aucun indice quant à l'emplacement ou à la cause du court-circuit, prenez votre multimètre et essayez de localiser l'emplacement physique du court-circuit sur le circuit imprimé. L'utilisation du multimètre a suscité des avis mitigés sur la plupart des forums consacrés à l'électronique. Cependant, le repérage des points de test peut vous aider à identifier la nature du problème.
Vous aurez besoin d'un très bon multimètre doté d'une bonne sensibilité ; l'idéal est qu'il soit équipé d'un buzzer qui vous alerte en cas de détection d'un court-circuit sur le circuit imprimé. Par exemple, si vous mesurez la résistance entre des fils ou des pastilles adjacents sur un circuit imprimé, vous devriez obtenir des valeurs de résistance élevées.
Si la résistance entre les deux conducteurs à mesurer dans un circuit distinct est très faible, ces deux conducteurs peuvent être pontés, que ce soit en interne ou en externe. Notez que le fait de relier deux fils ou pastilles adjacents à l'aide d'une inductance (par exemple, dans un réseau d'adaptation d'impédance ou un circuit de filtrage discret) entraînera des mesures de résistance très faibles, car l'inductance n'est qu'un conducteur enroulé. Cependant, si les deux conducteurs sur la carte sont éloignés l'un de l'autre et que la résistance mesurée est faible, il y aura un pont quelque part sur la carte.
Teste la présence d'un court-circuit entre la carte et la masse
Les courts-circuits impliquant des trous traversants de masse ou des structures de connexion revêtent une importance particulière. Un circuit imprimé multicouche comportant une couche interne inclut un chemin de retour traversant l’ensemble à proximité du trou traversant, ce qui offre un emplacement pratique pour vérifier tous les autres trous traversants et pastilles situés sur la couche superficielle de la carte. Placez une sonde sur la connexion de masse et touchez les autres conducteurs avec l’autre sonde.
La même connexion à la terre existera également à d’autres endroits du circuit imprimé, ce qui signifie que si chaque sonde est placée sur deux trous traversants de mise à la terre différents, la valeur mesurée sera faible. Faites attention au tracé lorsque vous effectuez cette opération, car il ne faut pas confondre un court-circuit sur le circuit imprimé avec une connexion commune à la terre. Tous les autres conducteurs nus non mis à la terre doivent présenter une résistance élevée entre la connexion de masse commune et le conducteur lui-même. Si la valeur mesurée est faible et qu'il n'y a pas d'inductance entre le conducteur en question et la masse, le composant est peut-être endommagé ou le circuit imprimé est peut-être en court-circuit.
Composants à l'origine d'un court-circuit sur un circuit imprimé
La vérification des courts-circuits sur les circuits imprimés au niveau des composants implique également de mesurer les résistances à l'aide d'un multimètre. Si une inspection visuelle ne révèle pas de surplus de soudure ou de tôle entre les pastilles, un court-circuit peut se former dans la couche interne entre les pastilles/broches de l'assemblage. Un court-circuit peut se produire entre les pastilles/broches de l'assemblage en raison d'une soudure de mauvaise qualité. C'est l'une des raisons pour lesquelles les circuits imprimés doivent faire l'objet de contrôles de DFM (conception pour la fabrication) et de conformité aux règles de conception. Des soudures trop rapprochées et des perforations peuvent provoquer des courts-circuits accidentels pendant la fabrication.
Ici, vous devez mesurer la résistance entre les broches du circuit intégré ou du connecteur. Les broches adjacentes sont particulièrement sujettes aux courts-circuits sur le circuit imprimé, mais ce ne sont pas les seuls endroits où des courts-circuits peuvent se produire. Vérifiez que la résistance entre les pastilles/broches est relative les unes par rapport aux autres et que la connexion à la masse présente une faible résistance.
Emplacement restreint
Si vous pensez qu'il y a un court-circuit entre deux conducteurs ou entre un conducteur et la masse, vous pouvez localiser l'emplacement en vérifiant les conducteurs à proximité. Connectez une sonde du multimètre à une connexion suspecte de court-circuit sur le circuit imprimé, placez l'autre sonde sur une autre connexion de masse à proximité, puis mesurez la résistance. À mesure que vous vous rapprochez de la masse, vous devriez constater une variation de la résistance. Si la résistance augmente, cela signifie que vous éloignez le fil de masse de l'emplacement du court-circuit sur le circuit imprimé. Cela vous aide à localiser avec précision l'emplacement exact du court-circuit, voire à l'identifier au niveau d'une paire spécifique de pastilles ou de broches sur le composant.
Étape 3 : Comment repérer les composants défectueux sur un circuit imprimé ?
Un composant défectueux ou mal installé peut être à l'origine d'un court-circuit sur un circuit imprimé, ce qui entraîne de nombreux problèmes au niveau de ce dernier. Vos composants peuvent être défectueux ou contrefaits, provoquant ainsi un court-circuit ou un phénomène de court-circuit.
Élément défavorable
Certains composants s'abîment, comme les condensateurs électrolytiques. Si vous soupçonnez certains composants, vérifiez-les en premier lieu. En cas de doute, vous pouvez souvent effectuer une recherche rapide sur Google concernant les composants que vous soupçonnez d’être “ défectueux ” afin de déterminer s’il s’agit d’un problème courant. Si vous mesurez une résistance très faible entre deux pastilles/broches (dont aucune n’est une broche de masse ou d’alimentation), un composant grillé peut provoquer un court-circuit sur le circuit imprimé. C’est un signe évident que le condensateur est défectueux. Le condensateur se gonfle également s’il est défectueux ou si la tension appliquée dépasse le seuil de claquage.
Étape 4 : Comment tester le circuit imprimé de manière destructive ?
Les essais destructifs constituent évidemment un dernier recours. Si vous disposez d'un appareil d'imagerie par rayons X, vous pouvez examiner l'intérieur du circuit imprimé sans l'endommager.
En l'absence d'appareils à rayons X, vous pouvez commencer à retirer les composants et à refaire les tests au multimètre. Cela présente deux avantages. Premièrement, cela vous permet d'accéder plus facilement aux pastilles (y compris les pastilles thermiques) susceptibles de provoquer un court-circuit. D'autre part, cela élimine le risque de court-circuiter le composant défectueux, ce qui vous permet de vous concentrer sur le conducteur. Si vous essayez de localiser le court-circuit au niveau d'une connexion sur le composant, par exemple entre deux pastilles, il peut être difficile de déterminer si le composant est défectueux ou s'il y a un court-circuit à l'intérieur du circuit imprimé. À ce stade, vous devrez peut-être retirer le composant et vérifier la pastille de soudure sur le circuit imprimé. Le démontage du composant vous permet de vérifier si c’est le composant lui-même qui est défectueux ou si la pastille de soudure sur le circuit imprimé présente un pont interne.
Si l'emplacement du court-circuit (ou éventuellement de plusieurs courts-circuits) reste difficile à localiser, vous pouvez découper le circuit imprimé et essayer de circonscrire le court-circuit. Si vous avez une idée de l'emplacement général du court-circuit, vous pouvez découper une section du circuit imprimé et répéter le test au multimètre sur cette section. À ce stade, vous pouvez répéter les tests ci-dessus à l'aide d'un multimètre pour vérifier la présence de courts-circuits à un emplacement précis. Si vous en êtes arrivé là, c'est que vos courts-circuits se sont révélés particulièrement difficiles à localiser. Cela vous permettra au moins de circonscrire le court-circuit à une zone spécifique du circuit imprimé.