头痛!PCB板3.3V电源短路,牵连的电容、芯片器件上百个,怎么排查!器件上百个,怎么排查!
今天有人在群里发出呐喊,板子上有电源短路,把上面的器件都快拆光了,短路还是没有消失。这种无力感、心力交瘁、崩溃感让人感同深受! 搞硬件的工程师朋友、搞生产制造的朋友应该都是遇到不少了吧!SMT贴片焊接回来的电路板、特别是在手工焊接样板的时候更容易出现。因为我们都知道电路板,特别是稍复杂的电路板上面电源用的电容数量是非常多的,少则几十个,多则上百个,还有这么多芯片,连接着3.3V、1.8V等电源系统,一不小心,可能就是某个0402 0603的电容沾到锡短路了,或者某个密脚芯片连锡就短路了。这个时候要查找起来就头痛了。当我们遇到这种电路板上某个主要电源出现短路的时候,我们到底该怎么一步步的去排查呢?我结合我的经验和大家聊一聊思路:1.快速目测当发现问题后,第一时间也是最快的方法肯定是先直接目测电路板上的器件,特别是那种密脚芯片、MLCC电容表面,赁自己对电路了解,快速定位可能的区域,眼睛扫一遍看下有没有明显的短路。这种方式只适合初步凭经验大致看,确定可能发生的范围,因为不能确定具体相关器件或引脚,有点像大海捞针。目测短路连锡提醒:重点注意一下贴片电容的侧面甚至底面连锡,有时短路锡渣或维修时不小心拉上锡丝短路。 二、打开PCB文件,定位出准确范围初步目测找不到问题点,那就打开PCB文件,定位短路电源所涉及到的所有器件(电容和芯片)如果是3.3V电源短路,那就直接在软件中点亮所有和3.3V电源有连接的网络。这样范围从最开始的整个电路板在PCB软件中,相关电源网络的所有芯片引脚和电容引脚全部一一显现,接下来就是针对性的一一排查。首先从左到右一一的仔细检查,所以好像还是看不出,那就割线。三、割掉“主干线“一步步缩小范围拆焊检查如果定位全部范围还看不出,那就要割线缩范围了(针对范围非常大的情况才这样做如图所示,把相关的主干线、支干线,每段开一个,就测量有没有短路,是哪一边短路,然后沿着短路的一边继续一个个的焊开甚至割线继续缩小范围,直到最后定位到最终点(在这个过程依然还是以目测以及拆焊为主,实在还是看不出就继续割) 这时候你发发现如果在主干线或支干线有设计一些专用于排查故障的设计就会显得方便了(比如在支路中串上一个0欧电阻,可以随时焊开)四、加大电流直接烧段短路这个方式也不太建议,但实在没办法是可以试一下它的原理就是直接用一个直流电源加电,把短路电流逐步调大,比如一开始设置短路电流只有2A,那就调到3A、5A,如果那个短路点是一根非常细小的金属丝或锡渣,可能没有多久,因为太小承受不了太大电流,这个地方就会因为电流加大,时间加长而熔断,这样短路就会消失。但是这个可能就无法知道是哪个地方出现短路,而且如果这个短路地方是非常严重的那加大电流也是无法熔断的,所以这个方法只适合那种非常轻微的短路做法。还有一点,用短路方式烧断也要评估对其它电路有无影响,时间长短也需要控制,不然到时把没问题的地方也搞出隐患了。五、注意焊盘”测漏“问题正如前面群里朋友说,都快拆完所有器件了,怎么还是有短路情况存在?这个时候我们就要思考了,如果器件都拆完了,还有短路,难道是PCB板上本身短路?正常来说,板厂出给客户的PCB板肯定都是有电测的,所以到客户手里就短路的概率性几乎是0,但也不是没可能,那就是板厂有漏测流出来或测试完后弄混,但总的来说,概率不大。最有可能是还是因为PCB板厂制造工艺问题,导致阻焊没做好导致线路、焊盘边沿有侧漏。所谓”测漏“问题基本是板厂在制造中没控制好导致的,因为线路边沿阻焊没做好,没有经过波峰焊或回流焊时都是正常的,但是经过焊接后,因为沾了一点锡,就特别容易导致本不该相连的网络连接在一起。因为手上没有案例图,用以上图来大概说明而且这种问题非常的隐蔽,用烙铁不一定焊的开,可能还要割线。四、在可疑器件如电容上放松香这个方式就是在一堆电容表面涂一些松香,当温度一高,那个电容上的松香就会开始先融化,依此判断。五、红外然成像找温度异常点电路板上有短路,就电流大,电流大就会发热,温度一高,通过红外热成像测量就能观察出来和边上不一样。就是利用这个原理可以直接用红外设备来找发热点。写到这,我突然想起了去年深圳某厂家给我试用的这个电路板维修热分析,这种工具对于找异常 高温还是有帮助。这种维修神器对于解决一些疑难杂症还是很有用的,显示屏就用手机连接就能代替,配合强大的软件,不仅方便找到明显温度异点定位短路,还可以用来评估电路板上的温度散热问题。大家对于电路板查找短路点有没有其它方法呢?
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