Поиск короткого замыкания в схеме

12 Янв 2015     Рубрика: Радиолюбительская технология
arrow  arrow

Обнаружение короткого замыкания на плате

 

remont-plat

 

Поиск короткого замыкания в схеме — нашел в сети видео обзор, довольно эффективного способа определения места короткого замыкания на системной плате ноутбука. Ролик с видео находится внизу статьи, а вначале хотелось бы разобрать другой способ нахождения КЗ, но тоже на мой взгляд действенный. Немного пояснения: следующий далее текст в статье, это публикация в свободном стиле радиолюбителя с ником «Чиповод». korotkoe-zamykanieПроцесс поиска короткого замыкания на электронной плате состоящей из не одной сотни компонентов, всегда вызывает определенные сложности не только у новичков в электронике,но и у опытных мастеров. Да и времени на поиск уходит прилично, но КЗ происходили и будут происходить, а искать их придется все равно,чего это бы не стоило.) Вот один из практических случаев: Из монтажного цеха поступило несколько, только что собранных плат для их запуска и тестирования в рабочем режиме. Как правило, правильно произведенный монтаж из проверенных элементов,почти не нуждается в дополнительном обследовании. Но бывают и проколы, так и в этом случае оказалось несколько бракованных плат.

 

После того как были прошиты все профессиональные платы,четыре из них начали сразу работать без каких либо проблем, а пятая отказалась работать. В момент подачи питания сработала токовая защита и источник питания выключился. Выяснилось, что на плате присутствует коротко замкнутая цепь по питанию. Габаритные размеры печатной платы в пределах 150 х 120 мм, с установленными на ней около 420 электронных компонентов, а также несколько интегральных микросхем в корпусе BGA. Монтаж плат на нашем производстве производится ручным способом, кроме деталей BGA, которые монтируются конвекционным методом.

 

Печатные платы монтажном цехе подвергаются обязательному осмотру при помощи микроскопа. Вооружившись мощной лупой я перепроверил плату, но подозрительных участков где могло бы быть КЗ не обнаружил, сплошная чистая, гладкая пайка без всяких брызг и подтеков. Визуально все компоненты установлены идеально. Начал думать, как же отыскать место с коротким замыканием. Вначале была мысль, что замыкание возможно находится между слоями платы, так как материал мы получили с предприятия по изготовлению печатных плат,с которым мы еще не работали. И хотя клеймо электронного контроля была на изделиях, но цена партии была очень низкой, поэтому появились сомнения о качественно изготовленных платах. Могли быть и другие варианты, такие как выход из строя компонентов в печи. С другой стороны, за время трех летнего использования печки ни разу не было брака.

 

remont-plat-2

 

Ещё на что грешил — это не качественная пайка, иногда такое к сожалению бывает. Товарищи по работе мне в порядке шутки посоветовали использовать более мощный источник и подать на печатную плату, таким образом участок КЗ разогреется до красна (но как не крути,а в этом предложении, все же есть разумная мысль — см. видео ролик). Думал я долго, и все таки голову посетила идея, которая выходит за рамки привычно. Заключалась она в следующем: подал я на схему штатное напряжение +3,3 v — такое и должно быть, блок питания моментально сработал по току и вошел в стабилизационный токовый режим. Потом я установил на БП величину тока 3 А, и он бесперебойно поступал на плату. Потрогал пальцем микросхемы — они были абсолютно холодные. Затем я начал воплощать в жизнь свою супер идею ). Для этого я взял мультиметр с установленным режимом для замера напряжения, щуп предназначенный для «земли» я подключил к месту подключения нулевой точки от блока питания к печатной плате.

 

Другим щупом замерил напряжение в месте подключения БП. Мультиметр выдал значение напряжения примерно 0,3 вольта, то есть при токе в 3 ампера на ток-проводящих дорожках платы падение составляло эти самые 0,3 вольта. Ну и понятное дело, что в месте подключения щупа предназначенного для «земли», мультиметр показывал нулевое напряжение. В общем образовались 2 точки отображающие значения максимального и минимального падения напряжения.

 

Затем я начал замерять напряжение в разных точках платы. Оно малозначительно разнилось, но прогресс был налицо – чем ближе я продвигался к предполагаемой точке короткого замыкания, напряжение падения в местах, электрически связанных с +3,3 вольтами, начинало уменьшатся, а напряжение в местах, объединенных с «землей», заметно повышалось. Стал четко прослеживаться проходящая сила мощности по дорожкам платы. Понятно, что ток идет по цепи где наименьшее сопротивление.

 

В конечном результате, буквально за несколько минут мне удалось отыскать точку на площадке +3,3 вольта и расположенную рядом с ней VIA на площадке «земли», значения напряжений в которых было практически идентичным. От этих площадок,которые нашел проходили электрические дорожки на выводы питания и заземляющий вывод микросхемы собранную в корпусе SOIC-20. При исследовании параметров микросхемы, напряжение на ее выводах стопроцентно совпало. Взяв налобную бинокулярную лупу и хорошо присмотревшись, я заметил едва различимую перемычку из припоя повисшую между двух выводами микросхемы, диаметр ее составлял примерно как тонкий волосок. Да еще к тому же, она находилась буквально на выходе из корпуса, а не в местах припайки, где обычно в первую очередь проверяется наличие короткого замыкание. После локализации этого замыкающего «волоска», КЗ исчезло, и печатная плата начала функционировать в штатном режиме,то есть как нужно.

 

А вот здесь, ниже в видео-ролике, можно посмотреть очень любопытный способ нахождения короткого замыкания:

 

Rambler's Top100 Яндекс.Метрика