Technologie PCB - Comment vérifier un court - circuit sur un PCB

Chaque ingénieur a ce « pire scénario» et, bien qu'ils survivent, ils s'en tiennent à la conception du PCB. Au cours de la pire semaine de ma carrière, nous avons reçu un lot expiré de PCB. Ces PCB auraient dû être installés dans le matériel il y a plus d'un mois et déployés sur le site du client. Nous nous sommes sentis un peu frustrés.

Comment vérifier les courts - circuits dans un PCB

Vous pouvez suivre ces étapes importantes pour vérifier la présence de courts - circuits dans votre PCB:

Étape 1: Comment trouver un court - circuit dans un PCB

Étape 2: comment tester un court - circuit sur une carte électronique

Étape 3: Comment trouver les pièces défectueuses sur votre PCB

Étape 4: comment effectuer un test destructif sur un PCB

Étape 1: Comment trouver un court - circuit dans un PCB

Examen de la vision

La première étape consiste à regarder attentivement toute la surface du PCB. Si oui, utilisez une loupe ou un microscope de faible puissance. Recherchez des moustaches d'étain entre les plots ou les points de soudure. Toute fissure ou tache dans la soudure doit être notée. Vérifiez tous les trous traversants. Si un via non plaqué est spécifié, assurez - vous que c'est le cas sur la carte. Les porosités mal plaquées créent un court - circuit entre les couches et relient tout à la terre, au VCC ou aux deux.

Si le court - circuit est vraiment grave et provoque le composant à atteindre une température critique, vous verrez des points de brûlure sur la carte de circuit imprimé. Ils peuvent être petits, mais ils deviennent bruns au lieu de la soudure verte normale. Si vous avez plusieurs cartes, un PCB brûlé peut vous aider à réduire un emplacement spécifique sans alimenter une autre carte afin de ne pas sacrifier la recherche. Malheureusement, notre carte elle - même n'a pas brûlé, mais un doigt malchanceux a vérifié si le circuit intégré avait surchauffé.

Certains courts - circuits se produisent à l'intérieur de la carte et ne créent pas de points de combustion. Cela signifie également qu'ils ne sont pas remarqués de la surface. Ici, vous aurez besoin d'autres méthodes pour détecter les courts - circuits dans votre PCB.

Comment détecter visuellement un court - circuit dans un PCB de disque dur

Imagerie infrarouge

Si vous n’êtes pas une start - up qui commence tout juste avec un budget matériel, vous pourriez être chanceux d’avoir accès à une caméra infrarouge. L'utilisation d'une caméra thermique peut vous aider à localiser les zones qui génèrent beaucoup de chaleur. Si vous ne pouvez pas voir les composants actifs loin des points chauds, un court - circuit PCB peut se produire même si un court - circuit se produit entre les couches internes.

Un court - circuit a généralement une résistance plus élevée qu'une trace normale ou un point de soudure, car il n'a pas l'avantage d'être optimisé dans la conception (sauf si vous voulez vraiment ignorer la vérification des règles). Grâce à la connexion directe entre l'alimentation et la terre, cette résistance et le courant naturellement élevé signifient que les conducteurs dans un court - circuit PCB peuvent chauffer. Commencez par le courant le plus bas que vous pouvez utiliser. Idéalement, vous verrez d'abord un court - circuit, puis causerez plus de dégâts.

Comment trouver les pièces défectueuses sur un PCB: Finger test

Le test du doigt est un moyen de vérifier si un composant particulier surchauffe

Étape 2: comment tester un court - circuit sur une carte électronique

En plus de la première étape de l'examen de votre carte avec vos yeux de confiance, vous pouvez utiliser plusieurs autres méthodes pour trouver la cause potentielle d'un court - circuit PCB.

Test avec Multimètre numérique

Pour tester si la carte est en court - circuit, il est nécessaire de vérifier la résistance entre les différents points du circuit. Si l'inspection visuelle ne trouve aucun indice sur l'emplacement ou la cause du court - circuit, prenez le multimètre et essayez de suivre l'emplacement physique sur la carte de circuit imprimé. La méthode multimètre est commentée différemment sur la plupart des forums électroniques, mais le suivi des points de test peut vous aider à déterminer le problème.

Vous aurez besoin d'un très bon multimètre avec une sensibilité milliohm. S'il a une fonction buzzer pour vous alerter lorsqu'un court - circuit est détecté, c'est le plus simple. Par exemple, si vous mesurez la résistance entre des traces ou des plots adjacents sur un PCB, vous devez mesurer une résistance élevée.

Si la résistance entre deux conducteurs dans un circuit séparé est très faible, les deux conducteurs peuvent être pontés à l'intérieur ou à l'extérieur. Notez que deux pistes ou Plots adjacents pontés par une inductance (par exemple dans un réseau d'adaptation d'impédance ou un circuit de filtre discret) produiront une lecture de résistance très faible, car l'inductance n'est qu'un conducteur de bobine. Cependant, si les deux conducteurs de la carte sont très éloignés et que la résistance que vous lisez est faible, il y aura un pont quelque part sur la carte.

Test au sol

Il est particulièrement important d'impliquer un court - circuit au - dessus d'un trou de terre ou d'un plan de masse. Un PCB multicouche avec un plan de masse interne comprendra un chemin de retour à travers le composant à proximité du trou de travers, ce qui fournit un endroit pratique pour inspecter tous les autres trous de travers et les Plots sur la couche superficielle de la plaque. Placez une sonde sur la connexion de terre et placez l'autre sonde en contact avec les autres conducteurs de la plaque.

Il y aura la même connexion de mise à la terre ailleurs sur la carte, ce qui signifie que si vous touchez chaque sonde à deux trous de mise à la terre différents, la lecture sera petite. Faites attention à la disposition lorsque vous le faites, car vous ne voulez pas confondre un court - circuit avec une connexion de terre commune. Tous les autres conducteurs nus qui ne sont pas mis à la terre doivent avoir une résistance élevée entre la connexion de masse commune et le conducteur lui - même. Si la valeur lue est très faible et qu'il n'y a pas d'inductance entre le conducteur concerné et la masse, le composant peut être endommagé ou court - circuité.

Comment vérifier les courts - circuits dans un PCB avec un multimètre

La détection multimètre peut vous aider à trouver un court - circuit, mais ils ne sont pas toujours assez sensibles pour le trouver.

Court - circuit des composants

Vérifier si un composant est court - circuité comprend également la mesure de la résistance avec un multimètre. Si l'inspection visuelle ne révèle pas un excès de soudure ou de plaquettes métalliques entre les Plots, il peut s'agir d'un court - circuit de la couche interne entre les deux Plots / broches du composant. En raison d'un mauvais usinage, un court - circuit peut se produire entre les Plots / fils sur les composants. C'est l'une des raisons pour lesquelles les PCB devraient vérifier le DFM et les règles de conception. Des plots et des trous trop rapprochés peuvent être accidentellement pontés ou court - circuités pendant la fabrication.

Ici, vous devez mesurer la résistance entre les IC ou les broches du connecteur. Les broches adjacentes sont particulièrement sujettes aux courts - circuits, mais ce ne sont pas les seuls endroits où les courts - circuits sont formés. Vérifiez que la résistance entre les Plots / broches est relative et que la connexion à la terre est faible.

Comment vérifier les courts - circuits PCB sur les plots de composants PCB

Vérifiez la résistance entre le tapis de terre et les connecteurs et autres broches sur le ci. Voici l'interface USB.

Réduire la position

Si vous pensez qu'il y a un court - circuit entre deux conducteurs ou entre un conducteur et le sol, vous pouvez réduire l'emplacement en vérifiant les conducteurs à proximité. Connectez un fil du multimètre à une connexion de court - circuit suspecte, déplacez l'autre fil sur une autre connexion à la terre à proximité et vérifiez la résistance. Lorsque vous vous déplacez plus loin au sol, vous devriez voir un changement de résistance. Si la résistance augmente, cela signifie que le fil de terre s'éloigne de la position de court - circuit. Cela peut vous aider à réduire l'emplacement exact du court - circuit ou même à une paire spécifique de Plots / broches sur le composant.

Étape 3: Comment trouver les pièces défectueuses sur votre PCB

Un composant défectueux ou mal monté peut faire partie d'un court - circuit, ce qui entraîne de nombreux problèmes avec la carte. Vos composants peuvent être défectueux ou contrefaits, ce qui peut entraîner un court - circuit ou un court - circuit.

Composants incorrects

Certains composants se dégradent, comme les condensateurs électrolytiques. Si vous avez des composants suspects, vérifiez - les d'abord. Si vous n’êtes pas sûr, vous pouvez généralement effectuer une recherche rapide sur Google pour les composants soupçonnés d’être « défectueux» afin de déterminer s’il s’agit d’un problème courant. Si la résistance entre les deux Plots / broches est très faible (aucun d'entre eux n'est une broche de terre ou une broche d'alimentation), il peut y avoir un court - circuit en raison de la brûlure du composant. Cela indique clairement que le condensateur est cassé. Le condensateur fera également saillie dès qu'il se détériorera ou que la tension appliquée dépassera le seuil de claquage.

Comment vérifier un composant PCB défectueux

Voyez - vous le renflement sur le dessus de ce condensateur? Cela indique que le condensateur est endommagé.

Étape 4: comment effectuer un test destructif sur un PCB

Les tests destructifs sont clairement le dernier recours. Si vous avez accès à un appareil d'imagerie par rayons X, vous pouvez examiner l'intérieur de la carte sans la détruire.

En l'absence d'équipement à rayons X, vous pouvez commencer à démonter les composants et exécuter à nouveau le test multimètre. Cela aide de deux façons. Tout d'abord, il vous permet de toucher plus facilement les Plots (y compris les Plots chauds) qui peuvent être court - circuités. Deuxièmement, il élimine la possibilité qu'un court - circuit entraîne une défaillance des composants, ce qui vous permet de vous concentrer sur les conducteurs. Si vous parvenez à réduire la portée de la connexion à un emplacement de court - circuit sur le composant, par exemple entre deux Plots, il peut ne pas être clair si le composant est défectueux ou s'il y a un court - circuit à l'intérieur de la carte. À ce stade, vous devrez peut - être retirer le composant et vérifier les Plots sur la plaque. Le démontage de l'assemblage permet de tester si l'assemblage lui - même est défectueux ou si les plots de la plaque sont pontés intérieurement.