Voici quelques étapes importantes à suivre pour vérifier la présence de courts-circuits dans votre circuit imprimé :
Étape 1 : Comment trouver un court-circuit sur un circuit imprimé ?
Étape 2 : Comment vérifier un court-circuit sur une carte PCB ?
Étape 3 : Comment trouver les composants défectueux sur un circuit imprimé ?
Étape 4 : Comment tester le circuit imprimé de manière destructive ?
Étape 1 : Comment trouver un court-circuit sur un circuit imprimé ?
Inspection visuelle
La première étape consiste à examiner toute la surface du circuit imprimé en court-circuit. Pour ce faire, utilisez une loupe ou un microscope à faible grossissement. Repérez les fissures ou les défauts de soudure. Vérifiez tous les trous traversants. Si des trous traversants non métallisés sont spécifiés, assurez-vous que c'est bien le cas sur la carte. Un métallisation défectueuse des trous traversants peut provoquer un court-circuit entre les couches et mettre à la masse, l'alimentation ou les deux composants simultanément.
Si le court-circuit sur le circuit imprimé est grave et provoque une surchauffe du composant, des points de brûlure apparaîtront. Ils seront peut-être petits, mais ils prendront une couleur brune au lieu du vert habituel de la soudure.
Si vous avez plusieurs cartes, un circuit imprimé brûlé peut vous aider à restreindre la zone de recherche à un emplacement précis sans avoir à alimenter une autre carte, ce qui réduirait la zone de recherche. Malheureusement, le circuit imprimé lui-même n'était pas brûlé ; il s'agissait simplement de doigts maladroits qui vérifiaient si le circuit intégré surchauffait.
Certains courts-circuits sur circuit imprimé se produisent à l'intérieur de la carte et ne laissent aucune trace de brûlure. Ils sont donc invisibles en surface. Dans ce cas, d'autres méthodes sont nécessaires pour détecter ces courts-circuits.
Imagerie infrarouge
L'utilisation d'un thermographe infrarouge permet de localiser les zones de forte chaleur. Si un composant actif n'est pas visible à l'écart d'un point chaud, un court-circuit sur le circuit imprimé peut se produire, même entre les couches internes.
Les courts-circuits sur circuit imprimé présentent généralement une résistance plus élevée que les connexions classiques ou les pastilles de soudure, car ils ne bénéficient d'aucune optimisation de conception (à moins de faire fi des 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 en court-circuit. Commencez par le courant le plus faible possible. L'idéal serait de provoquer un court-circuit avant d'aggraver les dommages.
Étape 2 : Comment tester le court-circuit sur une carte PCB ?
Outre la première étape qui consiste à examiner une carte de circuit imprimé avec un œil expert, il existe plusieurs autres façons de trouver la cause potentielle d'un court-circuit sur une carte de circuit imprimé.
Tester le court-circuit du circuit imprimé avec un multimètre numérique
Pour déterminer si une carte de circuit imprimé est en court-circuit, il faut vérifier les résistances entre les différentes pastilles du circuit. Si l'inspection visuelle ne révèle aucun indice quant à l'emplacement ou la cause du court-circuit, utilisez un multimètre pour tenter de localiser physiquement le court-circuit sur la carte. L'utilisation du multimètre est controversée sur la plupart des forums d'électronique. Cependant, le suivi des points de test peut vous aider à identifier le problème.
Vous aurez besoin d'un multimètre de très bonne qualité et à haute sensibilité, idéalement équipé d'un avertisseur sonore en cas de court-circuit sur un circuit imprimé. Par exemple, lors de la mesure des résistances entre des fils ou des pastilles adjacents sur un circuit imprimé, il convient de mesurer les résistances les plus élevées.
Si la résistance entre les deux conducteurs à mesurer dans un circuit séparé est très faible, il est possible que ces deux conducteurs soient court-circuités, soit en interne, soit en externe. Notez que le fait de relier deux fils ou pastilles adjacents par 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 est un simple 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 a probablement un court-circuit quelque part sur la carte.
Tests de court-circuit du circuit imprimé par rapport à la masse
Il est particulièrement important de vérifier les courts-circuits impliquant des trous de masse ou des connexions. Sur un circuit imprimé multicouche comportant une couche interne, un chemin de retour est prévu à proximité du trou de masse, ce qui facilite le contrôle de tous les autres trous de masse et pastilles de la couche superficielle. Placez une sonde sur la connexion de masse et l'autre sonde sur les autres conducteurs.
La même connexion à la masse existe également à d'autres endroits sur la carte. Par conséquent, si chaque sonde est mise en contact avec deux trous de masse différents, la mesure sera faible. Soyez attentif à l'agencement des composants lors de cette opération, afin d'éviter de confondre un court-circuit sur le circuit imprimé avec une connexion à la masse commune. Tous les autres conducteurs nus non mis à la masse doivent présenter une résistance élevée entre la connexion à la masse commune et le conducteur lui-même. Si la valeur mesurée est faible et qu'aucune inductance n'est présente entre le conducteur en question et la masse, le composant est peut-être endommagé ou le circuit imprimé est en court-circuit.
composants de court-circuit du circuit imprimé
La vérification des courts-circuits sur les circuits imprimés implique également la mesure des résistances à l'aide d'un multimètre. Si l'inspection visuelle ne révèle pas d'excès de soudure ou de métal entre les pastilles, un court-circuit peut se former dans la couche interne, entre les pastilles et les broches. Ce court-circuit peut être dû à une soudure de mauvaise qualité. C'est pourquoi les circuits imprimés doivent faire l'objet de vérifications de fabricabilité (DFM) et de conformité aux règles de conception. Des soudures trop rapprochées et des perforations peuvent provoquer des courts-circuits accidentels lors de la fabrication.
Il vous faut ici 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 proportionnelle et que la connexion à la masse présente une faible résistance.
Emplacement étroit
Si vous soupçonnez un court-circuit entre deux conducteurs ou entre un conducteur et la masse, vous pouvez affiner la localisation en vérifiant les conducteurs voisins. Connectez une sonde du multimètre à la connexion suspecte du court-circuit sur le circuit imprimé, puis une autre sonde à une connexion de masse voisine et mesurez la résistance. En vous rapprochant de la masse, vous devriez observer une variation de résistance. Si la résistance augmente, cela signifie que vous vous éloignez du fil de masse de la zone du court-circuit sur le circuit imprimé. Cette méthode vous permet de localiser précisément le court-circuit, voire une paire de pastilles/broches spécifique sur le composant.
Étape 3 : Comment trouver les composants défectueux sur un circuit imprimé ?
Un composant défectueux ou mal installé peut provoquer un court-circuit sur la carte de circuit imprimé, engendrant de nombreux problèmes. Vos composants peuvent être défectueux ou contrefaits, ce qui peut entraîner un court-circuit.
Élément défavorable
Certains composants se détériorent, comme les condensateurs électrolytiques. Si vous avez des composants suspects, vérifiez-les en premier. En cas de doute, une recherche rapide sur Google vous permettra de savoir si le problème est courant. Si vous mesurez une très faible résistance entre les deux pastilles/broches (qui ne sont ni des broches de masse ni des broches d'alimentation), un composant brûlé peut provoquer un court-circuit sur le circuit imprimé. C'est un signe évident que le condensateur est défectueux. Un condensateur défectueux ou surchargé (dépassant le seuil de claquage) peut également gonfler.
Étape 4 : Comment tester le circuit imprimé de manière destructive ?
Les tests destructifs sont 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'appareil à rayons X, vous pouvez commencer par retirer les composants et effectuer de nouveaux tests au multimètre. Cette méthode présente un double avantage : elle facilite l'accès aux pastilles (y compris les pastilles thermiques) susceptibles d'être en court-circuit ; elle élimine le risque de court-circuiter le composant défectueux et vous permet de vous concentrer sur le conducteur. Si vous tentez de localiser le court-circuit au niveau de la connexion du composant, par exemple entre deux pastilles, il peut être difficile de déterminer si le composant est défectueux ou s'il s'agit d'un court-circuit interne au circuit imprimé. Dans ce cas, il peut être nécessaire de retirer le composant et de vérifier la pastille de soudure sur le circuit imprimé. Le démontage du composant permet de vérifier si le composant lui-même est défectueux ou si la pastille de soudure sur le circuit imprimé présente un pontage interne.
Si l'emplacement du court-circuit (ou des courts-circuits éventuels) reste indéterminé, vous pouvez découper la carte de circuit imprimé pour tenter de localiser le court-circuit. Si vous connaissez l'emplacement général du court-circuit, vous pouvez découper une section de la carte et effectuer un nouveau test au multimètre sur cette section. Vous pouvez ensuite répéter les tests précédents avec un multimètre pour rechercher des courts-circuits à un endroit précis. Si vous en êtes arrivé là, c'est que vos courts-circuits ont été particulièrement difficiles à localiser. Cela vous permettra au moins de restreindre la zone du court-circuit à un endroit précis de la carte.