Existem algumas etapas importantes que você pode seguir para verificar se há curtos-circuitos no seu PCB:
Passo 1: Como encontrar uma placa de curto-circuito no PCB?
Etapa 2: Como verificar a placa de curto-circuito no PCB?
Passo 3: Como encontrar componentes defeituosos em um PCB?
Passo 4: Como testar o PCB de forma destrutiva?
Etapa 1: Como encontrar um curto-circuito na placa de circuito impresso?
Inspeção visual
O primeiro passo é examinar toda a superfície do curto-circuito da placa de circuito impresso. Nesse caso, use uma lupa ou um microscópio de baixa potência. Rachaduras ou manchas em qualquer solda devem ser observadas. Verifique todos os orifícios passantes. Se forem especificados furos passantes não revestidos, certifique-se de que esse seja o caso na placa. O revestimento ruim através dos orifícios pode causar um curto-circuito no PCB entre as camadas e fazer com que tudo o que você precisa seja aterrado, VCC ou ambos juntos.
Se o curto-circuito da pcb for realmente grave e fizer com que o componente atinja uma temperatura crítica. Na verdade, você verá pontos de queimadura na placa de circuito impresso. Eles podem ser pequenos, mas ficarão marrons em vez da solda verde normal.
Se você tiver várias placas, um PCB queimado pode ajudá-lo a restringir a área em um determinado local sem precisar alimentar outra placa, sacrificando a área de pesquisa. Infelizmente, não houve queimaduras na própria placa de circuito, apenas dedos azarados verificando se o IC estava superaquecendo.
Alguns curtos-circuitos do PCB ocorrerão dentro da placa de circuito e não produzirão um ponto de queima. Isso também significa que eles não serão notados da superfície. Aqui, você precisará de outros métodos para detectar placas de curto-circuito.
Imagem infravermelha
O uso de um termógrafo infravermelho pode ajudá-lo a localizar áreas que geram muito calor. Se um componente ativo não for visto longe de um ponto quente, pode ocorrer um curto-circuito na PCB, mesmo que o curto-circuito ocorra entre as camadas internas.
Os curtos-circuitos de PCB geralmente têm uma resistência maior do que a fiação normal ou os blocos de solda porque não oferecem nenhum benefício de otimização no projeto (a menos que você realmente queira ignorar a verificação de regras). Essa resistência, junto com a corrente naturalmente alta gerada pela conexão direta entre a fonte de alimentação e o terra, significa que o condutor em curto-circuito do PCB vai aquecer. Comece com a corrente mais baixa que você pode usar. Idealmente, você veria um curto-circuito no PCB e causaria mais danos.
Passo 2: Como testar o curto-circuito na placa PCB?
Além da primeira etapa de verificar uma placa de circuito com um olho confiável, existem várias outras maneiras de encontrar a causa potencial de um curto-circuito na PCB.
Teste o curto-circuito da placa de circuito impresso com um multímetro digital
Para testar a placa de circuito é uma placa de circuito curto ou não. Você precisa verificar os resistores entre os diferentes pads no circuito. Se a inspeção visual não revelar nenhuma pista sobre a localização ou causa do curto-circuito na placa, pegue o multímetro e tente rastrear a localização física no curto-circuito da placa de circuito impresso. A abordagem do multímetro recebeu críticas mistas na maioria dos fóruns eletrônicos. Mas rastrear pontos de teste pode ajudá-lo a descobrir qual é o problema.
Você precisará de um multímetro muito bom e com boa sensibilidade, o que é mais fácil se ele tiver uma função de campainha para alertá-lo quando forem detectados curtos-circuitos na placa de circuito impresso. Por exemplo, se forem medidos os resistores entre fios ou pads adjacentes em uma PCB, devem ser medidos resistores altos.
Se o resistor entre os dois condutores a serem medidos em um circuito separado for muito baixo, os dois condutores podem ser colocados em ponte interna ou externamente. Observe que conectar dois fios ou blocos adjacentes com um indutor (por exemplo, em uma rede de correspondência de impedância ou circuito de filtro discreto) resultará em leituras de resistência muito baixas porque o indutor é apenas um condutor de bobina. No entanto, se os dois condutores da placa estiverem distantes e a resistência lida for pequena, haverá uma ponte em algum lugar da placa.
Testa placa de curto circuito em relação ao solo
Particularmente importantes são os curtos-circuitos envolvendo orifícios de passagem de terra ou formações de conexão. Uma PCB multicamada com uma camada interna incluirá um caminho de retorno através do conjunto próximo ao furo de passagem, o que fornece um local conveniente para verificar todos os outros furos de passagem e almofadas na camada de superfície da placa. Coloque uma ponta de prova na conexão de aterramento e toque a outra ponta de prova nos outros condutores.
A mesma conexão de aterramento também existirá em outros locais da placa, o que significa que, se cada ponta de prova for tocada em dois orifícios de aterramento diferentes, a leitura será pequena. Preste atenção ao layout ao fazer isso, porque você não quer confundir um curto-circuito da placa de circuito impresso com uma conexão de aterramento comum. Todos os outros condutores desencapados não aterrados devem ter uma alta resistência entre a conexão de aterramento comum e o próprio condutor. Se o valor lido for baixo e não houver indutor entre o condutor em questão e o terra, o componente pode estar danificado ou a placa de circuito impresso pode estar em curto.
Componentes de curto-circuito da PCB
A verificação de curtos-circuitos nos componentes da placa de circuito impresso também envolve a medição de resistores usando um multímetro. Se uma inspeção visual não revelar excesso de solda ou folha de metal entre os pads, um curto-circuito na placa de circuito impresso pode ser formado na camada interna entre os pads/pinos no conjunto. Pode ocorrer um curto-circuito entre os pads/pinos do conjunto devido a solda fraca. Esta é uma das razões pelas quais o PCB deve passar por verificações de regras de design e DFM. Soldas próximas e perfurações podem causar um curto-circuito acidental durante a fabricação.
Aqui, você precisa medir a resistência entre os pinos do IC ou conector. Os pinos adjacentes são particularmente fáceis de causar curtos-circuitos no PCB, mas esses não são os únicos locais onde os curtos-circuitos podem ocorrer. Verifique se a resistência entre os pads/pinos são relativos entre si e se a conexão de aterramento tem baixa resistência.
Local estreito
Se você acha que há um curto-circuito entre dois condutores ou entre um condutor e o terra, você pode restringir a posição verificando os condutores próximos. Conecte um fio do multímetro a uma conexão suspeita de curto-circuito do PCB, mova outro fio para uma conexão de aterramento diferente próxima e verifique a resistência. Conforme você se move mais para o chão, você deve ver uma mudança na resistência. Se a resistência aumentar, você está removendo o fio terra da posição de curto-circuito da placa de circuito impresso. Isso ajuda a restringir a localização exata do curto-circuito, mesmo para um par específico de almofadas/pinos no componente.
Passo 3: Como encontrar componentes defeituosos em um PCB?
Um componente defeituoso ou instalado incorretamente pode fazer parte de um curto-circuito na placa de circuito impresso que causa muitos problemas na placa de circuito. Seus componentes podem estar com defeito ou forjados, causando um curto-circuito ou fenômeno de curto-circuito.
elemento adverso
Alguns componentes se deterioram, como capacitores eletrolíticos. Se você tiver componentes suspeitos, verifique-os primeiro. Se não tiver certeza, muitas vezes você pode fazer uma pesquisa rápida no Google por componentes que você suspeita que estão “falhando” para descobrir se esse é um problema comum. Se você medir uma resistência muito baixa entre os dois pads/pinos (nenhum dos quais são pinos de aterramento ou de alimentação), um componente queimado pode causar um curto-circuito na placa de circuito impresso. Esta é uma indicação clara de que o capacitor está quebrado. O capacitor também incha se ficar ruim ou se a tensão aplicada exceder o limite de quebra.
Passo 4: Como testar o PCB de forma destrutiva?
O teste destrutivo é obviamente o último recurso. Se você puder usar um dispositivo de imagem de raios X, poderá examinar o interior da placa de circuito sem quebrá-la.
Na ausência de dispositivos de raios X, você pode começar a remover os componentes e executar os testes do multímetro novamente. Isso ajuda de duas maneiras. Em primeiro lugar, facilita o acesso a almofadas (incluindo almofadas térmicas) que podem entrar em curto-circuito. Em segundo lugar, elimina a possibilidade de curto-circuito do componente defeituoso, permitindo que você se concentre no condutor. Se você tentar limitar o curto-circuito à conexão no componente, como entre dois pads, pode não ficar claro se o componente está com defeito ou se há um curto-circuito dentro da placa de circuito. Neste ponto, pode ser necessário remover o componente e verificar a placa de solda na placa. Desmontar o componente permite que você teste se o próprio componente está com defeito ou se o bloco de solda na placa está em ponte internamente.
Se a localização da placa de circuito curto (ou possivelmente vários curtos-circuitos) permanecer indefinida, você pode cortar a placa de circuito e tentar estreitar o curto-circuito da placa de circuito impresso. Se você estiver familiarizado com a localização geral do curto-circuito, pode cortar uma seção da placa de circuito e repetir o teste do multímetro nessa seção. Neste ponto, você pode repetir os testes acima com um multímetro para verificar se há curtos-circuitos no PCB em um determinado local. Se você chegou a esse ponto, seus shorts foram particularmente elusivos. Isso pelo menos permitirá que você restrinja a placa de curto-circuito a uma área específica da placa de circuito.