如何检查 PCB 短路?

您可以采取一些重要步骤来检查 PCB 是否存在短路:

步骤 1:如何查找 PCB 中的短路电路板?
步骤 2:如何检查 PCB 板短路?
步骤 3:如何查找 PCB 上的故障元件?
步骤 4:如何对 PCB 进行破坏性测试?

步骤 1: 如何查找 PCB 短路?

PCBA 视觉检测

目视检查

第一步是检查 pcb 短路的整个表面。如果有,请使用放大镜或低倍显微镜。应注意任何焊接处的裂缝或斑点。检查所有通孔。如果指定了非电镀通孔,则应确保电路板上的情况确实如此。通孔电镀不良会导致电路板层间短路,并使所有电路板接地、VCC 或两者同时接地。

如果电路板短路非常严重,导致元件达到临界温度。实际上,你会在印刷电路板上看到烧焦的斑点。它们可能很小,但会变成棕色,而不是正常的绿色焊点。

如果你有多块电路板,烧毁的电路板可以帮助你缩小特定位置的区域,而不必为另一块电路板供电,牺牲搜索区域。不幸的是,电路板本身并没有烧伤,只是不走运的手指在检查集成电路是否过热。

有些电路板短路发生在电路板内部,不会产生烧斑。这也意味着从表面上无法察觉。在这种情况下,您需要使用其他方法来检测电路板短路。

测试 PCB 板上的短路情况

红外成像

使用红外热成像仪可以帮助您找到产生大量热量的区域。如果在热点之外看不到有源元件,则可能发生 PCB 短路,即使短路发生在内层之间。

PCB 短路的电阻通常比正常布线或焊盘高,因为它们在设计中没有优化的好处(除非你真的想忽略规则检查)。这种电阻,加上电源和地线之间直接连接产生的天然大电流,意味着 PCB 短路中的导体会发热。从你能使用的最低电流开始。理想情况下,您会看到 PCB 短路,然后造成更大的损坏。

步骤 2:如何测试 PCB 板的短路?

除了第一步用可靠的眼睛检查电路板外,还有其他几种方法可以找出 PCB 短路的潜在原因。

PCBA 集成电路编程

使用数字万用表测试电路板短路

要测试电路板是否短路。您需要检查电路中不同焊盘之间的电阻。如果目测没有发现短路电路板位置或原因的任何线索,那就拿起万用表,尝试追踪电路板短路的物理位置。万用表方法在大多数电子论坛上都褒贬不一。但跟踪测试点可以帮助您找出问题所在。

您需要一个灵敏度很高的万用表,如果它有蜂鸣器功能,在检测到 PCB 短路时发出警报,那就最简单不过了。例如,如果要测量 PCB 上相邻导线或焊盘之间的电阻,则应测量高电阻。

如果单独电路中两个待测导体之间的电阻很低,则可以在内部或外部桥接这两个导体。请注意,用电感器桥接两根相邻的导线或焊盘(例如,在阻抗匹配网络或分立滤波电路中)会导致非常低的电阻读数,因为电感器只是一个线圈导体。但是,如果电路板上的两根导线相距甚远,而您读取的电阻值很小,那么电路板上的某个地方就会存在电桥

多氯联苯测试--实地测试

测试电路板相对于地面的短路情况

特别重要的是涉及接地通孔或连接形式的短路。带有内部层的多层印刷电路板会在通孔附近有一条通过组件的返回路径,这为检查电路板表面层的所有其他通孔和焊盘提供了方便。将一个探针放在接地连接上,将另一个探针接触其他导体。

 

电路板上的其他位置也会存在相同的接地连接,这意味着如果每个探针接触到两个不同的接地通孔,读数就会很小。这样做时要注意布局,因为你不想把电路板短路误认为是公共接地连接。所有其他未接地的裸导体应在公共接地连接和导体本身之间具有高电阻。如果读出的数值较低,而有关导体与地线之间又没有电感,则可能会损坏元件或造成 pcb 短路。

Pcb 短路元件

检查组件中的 PCB 短路还包括使用万用表测量电阻。如果目视检查没有发现焊盘之间有多余的焊料或金属片,则可能是组件上焊盘/引脚之间的内层形成了 PCB 短路。由于焊接不良,组件上的焊盘/引脚之间可能会出现短路。这也是 PCB 应进行 DFM 和设计规则检查的原因之一。紧密焊接和穿孔可能会在制造过程中意外造成短路。

在这里,您需要测量集成电路或连接器引脚之间的电阻。相邻引脚特别容易发生 PCB 短路,但这并不是唯一可能发生短路的地方。检查焊盘/引脚之间的电阻是否相对,接地连接的电阻是否较低。

高频 PCB

位置狭窄

如果认为两个导体之间或一个导体与地之间存在短路,可以通过检查附近的导体来缩小范围。将万用表的一根导线连接到可疑的 PCB 短路连接处,将另一根导线移到附近不同的接地连接处,然后检查电阻。当您进一步移动到地线时,您应该看到电阻的变化。如果电阻增大,说明接地线已从 PCB 短路位置移除。这有助于缩小短路的确切位置,甚至是元件上特定的一对焊盘/引脚。

步骤 3:如何查找 PCB 上的故障元件?

故障元件或安装不当的元件可能是造成电路板上许多问题的 pcb 短路的一部分。您的元件可能存在缺陷或伪造,导致短路或短路现象。

不利因素

有些元件会老化,如电解电容。如果有可疑元件,请先检查这些元件。如果您不确定,通常可以在谷歌上快速搜索您怀疑 "失效 "的元件,以了解这是否是一个常见问题。如果测量到两个焊盘/引脚(均非接地或电源引脚)之间的电阻非常低,则烧毁的元件可能会导致电路板短路。这清楚地表明电容器已损坏。如果电容器损坏或施加的电压超过击穿阈值,电容器也会鼓起。

步骤 4:如何对 PCB 进行破坏性测试?

破坏性测试显然是最后的手段。如果能使用 X 射线成像设备,就可以在不破坏电路板的情况下检查电路板内部。

在没有 X 射线设备的情况下,您可以开始拆卸元件并再次进行万用表测试。这样做有两个好处。首先,它使您更容易接触到可能短路的焊盘(包括散热焊盘)。其次,它消除了短路故障元件的可能性,使您能够专注于导体。如果试图将短路范围缩小到元件上的连接(如两个焊盘之间),则可能无法确定是元件有缺陷还是电路板内部存在短路。此时,可能需要卸下元件,检查电路板上的焊盘。拆下元件后,就可以测试是元件本身有缺陷,还是电路板上的焊盘内部有桥接。

如果短路电路板(或可能是多个短路电路)的位置仍然难以确定,可以切开电路板,尝试缩小电路板短路的范围。如果熟悉短路的大致位置,可以切割电路板的一部分,并在该部分上重复万用表测试。此时,您可以使用万用表重复上述测试,检查特定位置的电路板短路情况。如果您已经到了这一步,那么短路就特别难以捉摸了。这样至少可以将短路范围缩小到电路板的特定区域。

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