PCB电路板短路,6种检查方法

PCB设计

2529人已加入

描述

常见的电路板短路的种类有:短路按照功能性可分为:焊接短路(如连锡)、PCB短路(如残铜、孔偏等)、器件短路、组装短路、ESD/EOS击穿、电路板内层微短路、电化学短路(如化学残留、电迁移)、其他原因造成的短路。短路按照布线特性可分类为:线对线短路、线对面(层)短路、面对面(层对层)短路。  

一、PCB电路板短路,6种检查方法

    01、用PC打开PCB设计图,将短路网络点亮,观察哪些位置距离最近,最容易连到一块,尤其需要注意IC内部的短路。

BGA

02、如果是手工焊接,则需要养成好习惯:  

1、焊接前目视检查一遍PCB,并用万用表检查关键电路(特别是电源与地)是否短路;

2、每次焊接完一个芯片就用万用表测一下电源和地是否短路;

3、焊接时不要乱甩烙铁,如果把焊锡甩到芯片的焊脚上(特别是表贴元件),就不容易查到。   03、发现有短路现象。拿一块板来割线(特别适合单/双层板),割线后将每部分功能块分别通电,逐步排除。   04、使用短路定位分析仪器,对于特定情况下的一些状况,使用仪器设备的检测效率更高,检测的正确率也更高。     05、如果有BGA芯片,由于所有焊点被芯片覆盖看不见,而且又是多层板(4层以上),因此最好在设计时将每个芯片的电源分割开,用磁珠或0欧电阻连接,这样出现电源与地短路时,断开磁珠检测,很容易定位到某一芯片。由于BGA的焊接难度大,如果不是机器自动焊接,稍不注意就会把相邻的电源与地两个焊球短路。     06、小尺寸的表贴电容焊接时一定要小心,特别是电源滤波电容(103或104),数量多,很容易造成电源与地短路。当然,有时运气不好,会遇到电容本身是短路的,因此最好的办法是焊接前先将电容检测一遍。

BGA

上图:插件焊接

电路板维修中,如果碰到公共电源短路的故障往往头大,因为很多器件都共用同一电源,每一个用此电源的器件都有短路的嫌疑,如果板上元件不多,采用“锄大地”的方式终归可以找到短路点,如果元件太多,“锄大地”能不能锄到状况就要靠运气了。   对付电路板上插件电容可以用斜口钳剪断一只脚(留心从中央剪断,不要齐根剪断或齐电路板剪断),插件IC可以将电源VCC脚剪断,当剪断某一个脚时短路消失,则某个芯片或电容短路。倘若是贴片IC,可将IC的电源脚用电烙铁熔化焊锡后翘起,使其离开VCC电源。调换短路元件后将剪断处或翘起处重新焊好即可。  

另有一种比较快速的要领,但要用到特别的仪表:毫欧表。我们知道,线路板上的铜箔也是有电阻的,倘若PCB上铜箔厚度是35um,印制线宽1mm,则每10mm长,其电阻值为5mΩ左右,这么小的阻值,用平凡的万用表是测不出来的,用毫欧表则可以测量。我们假设某一个元件短路,用平凡万用表测得都是0Ω,用毫欧表测得则大概是几十毫欧到几百毫欧,我们将表笔恰好放在短路元件两脚上丈量时,得到的阻值肯定最小(由于倘若放在别的元件两脚上丈量时,得到的阻值还包括了电路板上铜箔走线的阻值),如许我们议决比较毫欧表的阻值差别,当测到某个元件(倘若是焊锡或铜箔有短路亦同此理)得到的阻值最小时,则该元件便是重点猜疑东西了。  

二、VCC和GND短路,怎样快速找到问题?

    做硬件的小伙伴应该都有这样的经历,都会遇到VCC和GND短路情况。为了更清晰的描述,画了个简单的示意图。我们的主板一般都是输入直流电压Vin,然后经过DC/DC芯片转换成我们想要的电压,然后供给单片机,运放,CPU或者其他芯片。如图,VCC同时给芯片IC1,IC2和IC3供电,如果发现VCC到地短路了,怎么办?首先确认是不是真的短路?有些电源的滤波电容比较大,断电后如果马上去测,VCC跟GND是通的,那是因为电容的电没有放完,并不是真的短路。确认VCC跟GND短路后,我们一般有以下方法来找问题。

BGA

一、排除法

排除法就是把跟VCC相关的网络逐一排除,直到找到问题的根源。首先可以尝试先将图中的位置1断开,如果正常,后级电路引起的短路,则可以依次断开位置2,3,4。如果还是短路,则是DC/DC芯片本身的问题,取下来就可以了。但有时你会发现,就算按照上面的办法操作了,结果还是短路。我就遇到过一次这样的情况,后来发现是0.1uF的瓷片电容击穿,仔细查看才知道电容选型错误,耐压不够,造成大批板子返工。所以跟VCC相关的滤波电容也要检查一下,不过一般情况下是不容易坏的。

BGA

二、热成像仪法

这个方法就比较简单了,慢慢上电,用热成像仪观察,哪个元件最烫(迅速升温),那么它肯定就有问题,换下来就可以了。一般公司都会有热成像仪,没有的赶紧向公司申请一个。

BGA

三、松香法

将5V网络连接的芯片周围同时抹一层助焊剂松香,比如上面的芯片IC1,IC2,IC3和DC/DC。如果哪个芯片上的松香融化了,就说明是哪里短路了。因为短路后电流很大,芯片的功耗很大,芯片本身就会产生很大的热量(之前测试芯片温升会>100℃),松香受热融化。

BGA

最后,如果是打样的新板,最好先用眼睛扫视一下,如果有锡渣短路,或者漏插件一眼就看出来了。确保第一次上电正常,否则维修会浪费很多时间。      

编辑:黄飞

 

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分