在 PCB 故障排除方面，一小部分制造的 PCB 未能通過質(zhì)量控制測(cè)試是很常見的 。所以PCB故障排除通常是挽救它們的唯一方法。因此，PCB 故障排除是PCB 電子 制造的一項(xiàng)重要的成本節(jié)約措施 。

然而，有時(shí)，處理故障設(shè)備或更換新設(shè)備可能更容易或更便宜。這引發(fā)了許多有關(guān) PCB 故障排除范圍的問題。

首先，您在故障排除方面的經(jīng)驗(yàn)可以決定您可以通過 PCB 故障排除完成什么。那些接近學(xué)習(xí)曲線起點(diǎn)的人將最難處理 PCB 故障排除選項(xiàng)。

該檔案是 PCB 故障排除的內(nèi)幕消息，可幫助您輕松完成學(xué)習(xí)曲線。它揭示了對(duì)故障排除范圍的見解，以幫助您對(duì)有故障的 PCB 做出正確的決定。

PCB 故障排除

PCB 故障排除概述

PBC 設(shè)備的質(zhì)量取決于其分配功能的精確度。但其制造過程中的人工輸入可能會(huì)產(chǎn)生特洛伊木馬。

純粹的人為錯(cuò)誤通常是 PBC 缺陷的根本原因。其中一些錯(cuò)誤包括元件焊接錯(cuò)誤、電壓使用不當(dāng)?shù)取５牵€有許多其他缺陷不是人為錯(cuò)誤的直接結(jié)果，例如元件退化。

但關(guān)于這兩組錯(cuò)誤的一個(gè)共同點(diǎn)是，這些缺陷中的大多數(shù)通常難以破譯。在這種情況下，故障排除技術(shù)可幫助您解鎖洞察力。

PCB故障排除處理的問題范圍

PCB 電子設(shè)備的操作圍繞著電力展開，電力是電子從一個(gè)層次流向另一個(gè)層次。PCB 電子器件的功能基于對(duì)電路板內(nèi)電壓和電流的調(diào)節(jié)。

使 PCB 電子設(shè)備具有此類監(jiān)管屬性的元素包括電阻器、電容器、電感器和焊接線。然而，由于電壓尖峰和過電流洪流造成的損壞會(huì)破壞電路板中的電子流動(dòng)模式。

大多數(shù)由此類中斷導(dǎo)致的缺陷被稱為間歇性故障。

在特定情況下決定哪種故障排除技術(shù)最有效的因素

層數(shù)、大小、組件范圍等會(huì)影響所使用的 PBC 故障排除技術(shù)的可行性。高度復(fù)雜的電路板很可能需要您使用特殊設(shè)備進(jìn)行故障排除。

但是，在大多數(shù)情況下，基本的電氣設(shè)備將幫助您成功地排除 PBC 的故障。這是因?yàn)椋话銇碚f，PBC 很容易排除故障。因此，您會(huì)發(fā)現(xiàn)無需使用高級(jí)工具即可輕松對(duì)普通 PBC 進(jìn)行故障排除。

用于排除 PCB 故障的最具活力的工具之一是萬用表。但是，在高度復(fù)雜的情況下，您可能需要使用高級(jí)設(shè)備，例如邏輯分析儀、示波器和 LCR 表。

這些工具可以深入了解 PCB 的操作行為和映射。

有興趣了解有關(guān)故障排除工具如何揭示 PBC 映射和操作的更多信息？下一章將深入探討這一點(diǎn)。

PCB 映射和故障排除

PCBMapping在PCB故障排除中的重要性

典型的PCB 板由銅跡線和絕緣體網(wǎng)絡(luò)組成，它們連接電路板中的組件群。某些 PCB 比其他 PCB 更容易排除故障的原因之一是 PCB 原理圖的可用性。

如果您已經(jīng)清楚了解 PCB 的電流、信號(hào)和跡線，則對(duì) PCB 進(jìn)行故障排除會(huì)更容易。您必須知道哪些電容器與哪些電阻器配對(duì)進(jìn)行故障排除。

了解分壓器、濾波器和扼流圈在 PCB 中的位置也很重要，但如果您不了解 PCB 的配置，最好從連接器開始進(jìn)行故障排除。

連接器是來自外部環(huán)境的錯(cuò)誤輸入進(jìn)入 PCB 的接口。這種錯(cuò)誤的輸入會(huì)導(dǎo)致電壓尖峰、過電流洪流等。但是，您需要精通映射 PCB以進(jìn)行故障排除，而無需訪問電路板的原理圖。如果不是，則跟蹤 PCB 的配置可能需要很長(zhǎng)時(shí)間。

如何繪制 PCB

在不了解 PCB 原理圖的情況下開始故障排除的一種方法是使用標(biāo)準(zhǔn)萬用表探頭。但是，這可能很乏味，因?yàn)槟枰褂萌f用表探頭測(cè)試每個(gè)焊點(diǎn)。

然而，更自然的追蹤 PCB 的方法是使用一塊鋁。此技術(shù)允許您每次在更廣泛的區(qū)域內(nèi)搜索 PBC 連接，從而最大限度地減少時(shí)間和精力。為此，您需要一個(gè)萬用表、帶有鱷魚夾的電線、一片鋁箔和一個(gè)剪線鉗。

首先在一端剝?nèi)?2 厘米的電線，在另一端剝?nèi)?4-5 厘米。將鋁箔包裹在電線上。然后將箔的電纜連接到萬用表的電線。將鋁箔纏繞在您的一根手指上，然后用該手指觸摸第二根萬用表導(dǎo)線。

如果您獲得 0 歐姆電阻測(cè)量值，這會(huì)有所幫助。但是，如果讀數(shù)在15-20歐姆以上，則需要再次進(jìn)行燙金操作。

成功完成后，使用萬用表的探針一次接觸電路板的一個(gè)位置。因此，將手指放在箔上并觸摸組件的焊接部分。通過這種方式，您可以快速覆蓋更多區(qū)域。當(dāng)萬用表發(fā)出嗶嗶聲時(shí)，這意味著您已找到連接組件的軌道。

既然您對(duì) PCB映射了解很多，您應(yīng)該準(zhǔn)備好學(xué)習(xí)故障排除步驟。

如何排除故障

以下是對(duì) PBC 進(jìn)行故障排除時(shí)首先需要采取的一些關(guān)鍵步驟：

視力檢查

對(duì)電路板進(jìn)行目視檢查，以識(shí)別燒毀的組件、裂縫和干燥的接頭。這是在沒有電源的情況下進(jìn)行故障排除的最簡(jiǎn)單方法之一。

一個(gè)好的放大鏡是目視檢查的重要工具，因?yàn)榭赡軙?huì)有一些小的物理?yè)p壞。

您將在后續(xù)章節(jié)中了解有關(guān)目視檢查的更多信息。

電源的物理檢查

如果目視檢查沒有發(fā)現(xiàn)任何重大發(fā)現(xiàn)，那么就該檢查電源了。您需要確保集成電路 (IC) 獲得適當(dāng)級(jí)別的電源。

對(duì)IC 的供電水平不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致電路板過熱或過載。只需觸摸 PBC 的表面和組件，您就可以輕松追蹤高壓可能導(dǎo)致?lián)p壞的位置。

通過觸摸電路的各個(gè)部分，您還可以改變電路的阻抗。因此，由于這會(huì)改變系統(tǒng)的行為，因此它可以幫助您找出需要額外電容的部分。

您可以使用壓縮罐裝空氣來冷卻熱點(diǎn)以測(cè)試組件是否正常運(yùn)行。但是，在執(zhí)行此操作時(shí)，您需要采取一些預(yù)防措施。

在物理檢查期間應(yīng)采取的一項(xiàng)預(yù)防措施是確保每次用一只手觸摸 PBC。這可以防止電震動(dòng)到達(dá)心臟而導(dǎo)致致命的電擊。一個(gè)好的做法是在接觸帶電電路時(shí)將一只手放在口袋里。

另一個(gè)重要的預(yù)防措施是阻斷電流的任何潛在接地路徑以防止電擊。這些路徑包括您的赤腳以及非電阻接地帶。

顯式組件測(cè)試

這是您需要開始使用測(cè)試工具的故障排除階段。首先，您需要測(cè)量整個(gè)電路板的電源電壓。

然后，測(cè)量電路各部分的電壓，找出電壓不合適的部分。電路圖在這個(gè)階段會(huì)派上用場(chǎng)。

現(xiàn)在您已經(jīng)了解了對(duì) PBC 進(jìn)行故障排除的一些必要步驟，您可能想知道最佳步驟是什么。在下一章中找出最佳 PBC 故障排除步驟。

排除 PCB 故障的最佳方法

節(jié)點(diǎn)分析

最好的 PCB 故障排除技術(shù)是使用節(jié)點(diǎn)分析測(cè)試組件。這種技術(shù)允許您在不為電路板供電的情況下測(cè)試PCB。您每次只需為要測(cè)試的特定組件通電。目的是測(cè)量組件的施加電壓和電流響應(yīng)。

節(jié)點(diǎn)分析需要系統(tǒng)地測(cè)量特定節(jié)點(diǎn)的電壓，以將它們與參考節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行比較。這個(gè)參考節(jié)點(diǎn)是從板上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)中隨機(jī)選擇的。該技術(shù)需要應(yīng)用 KCL 來確定分支電流項(xiàng)中節(jié)點(diǎn)電壓之間的差異。

節(jié)點(diǎn)電壓之間的差異由描述電路操作的方程組確定。找出方程式后，您可以快速確定節(jié)點(diǎn)處的當(dāng)前響應(yīng)。

由于一個(gè)節(jié)點(diǎn)用作參考節(jié)點(diǎn)，因此總共會(huì)有 N-1 個(gè)獨(dú)立方程產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)電壓。然后，您可以將歐姆定律應(yīng)用于測(cè)量的節(jié)點(diǎn)電壓，以解讀電路中的電流。

如何實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)分析

1. 確定節(jié)點(diǎn)數(shù)，然后選擇并標(biāo)記參考節(jié)點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)法則是選擇連接最多數(shù)量的元件或電壓源或不對(duì)稱節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)。

2. 為節(jié)點(diǎn)的每個(gè)未知電壓分配一個(gè)變量。因此，然后將未知電壓表示為已知電壓。

3. 寫下表示二次電源與節(jié)點(diǎn)電壓有關(guān)的值的方程式。

4. 通過將節(jié)點(diǎn)的流出電流減少到零，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)寫出 KCL 方程。KCL 認(rèn)為所有流入和流出節(jié)點(diǎn)的電流的代數(shù)和為零。使用 KCL 確定未知變量。

5. 對(duì)于兩個(gè)未知電壓之間的電壓源，將兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組合成一個(gè)超節(jié)點(diǎn)并用一個(gè)方程表示。

PCB 問題以及如何修復(fù)它們

在 PBC 的設(shè)計(jì)和制造過程中，錯(cuò)誤幾乎是不可避免的。但是，這些問題是您可以快速解決的常見問題。以下是三個(gè)最常見問題的概述以及如何克服它們：

有缺陷的銅邊間隙

銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。但是，它通常涂有其他材料，因?yàn)樗苋菀资艿礁g和磨損。

但是，在修剪過程中，靠近邊緣的銅配件上的涂層可能會(huì)被刮掉。它會(huì)導(dǎo)致 PBC 電子設(shè)備中出現(xiàn)許多缺陷。這種接觸甚至?xí)?dǎo)致電

當(dāng)有人直接接觸 PCB 時(shí)會(huì)受到?jīng)_擊。

解決這個(gè)問題的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是確保銅和電路板邊緣之間有足夠的空間。這個(gè)空間被稱為銅對(duì)邊緣或板對(duì)邊緣的間隙。

來自小型繼電器操作的電磁干擾

PBC 在切斷大電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧放電，從而產(chǎn)生產(chǎn)生電磁干擾的小型繼電器。這種干擾會(huì)導(dǎo)致 CPU 頻繁復(fù)位，以及產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)的解碼器。

您可以通過增強(qiáng)CPU的抗干擾能力或減少干擾源來解決此問題。

酸陷阱

在蝕刻過程中，酸會(huì)填滿 PBC 中的銳角。被困的酸可能會(huì)侵蝕電路板并導(dǎo)致缺陷。酸阱非常常見，它們通常是 DFM 檢查解決的主要錯(cuò)誤之一。

PCB 故障排除技術(shù)

視力檢查

它是最舒適、最有效的 PCB 故障排除技術(shù)之一。它圍繞尋找因組件過熱而導(dǎo)致的褐色燒傷痕跡。

目視檢查還旨在識(shí)別糟糕的焊點(diǎn)。良好的焊點(diǎn)通常看起來光滑且有光澤。看起來暗淡的關(guān)節(jié)可能表明關(guān)節(jié)干燥。干接點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)接觸不良，從而改變電路的傳導(dǎo)性。

有時(shí)，肉眼可能看不到干燥的接縫和燒傷痕跡。放大鏡可以幫助您識(shí)別肉眼無法看到的損壞。因此，放大鏡是必不可少的 PBC 故障排除工具。

比較電路板

這是另一種快速但高效的 PCB故障排除技術(shù)。它需要快速比較有缺陷的電路板和好的電路板。這種比較通常是通過使用萬用表檢查有缺陷的電路板和第一塊電路板的參考點(diǎn)，然后比較獲得的值來進(jìn)行的。

分立元件測(cè)試

這是最有效的 PCB 故障排除技術(shù)之一，因?yàn)樗枰獪y(cè)試每個(gè)組件。這些組件包括電容器、電阻器、LED、二極管和其他分立的有源組件。

您可以將萬用表或 LCR 表用于此故障排除技術(shù)。前面概述的節(jié)點(diǎn)分析方法也是該技術(shù)的另一種變體。

目標(biāo)是識(shí)別值高于其規(guī)定組件值的組件。如此高的值通常是由于過熱、糟糕的焊接或組件中的惰性缺陷造成的。

信號(hào)探測(cè)

該技術(shù)需要對(duì)電路有清晰的了解，以識(shí)別信號(hào)測(cè)試點(diǎn)并解釋結(jié)果。信號(hào)探測(cè)通常涉及使用手持萬用表進(jìn)行電壓測(cè)試，以及使用示波器進(jìn)行波形捕獲。

在電壓測(cè)試中，較低的電壓電平表示集成電路中存在泄漏。波形捕獲顯示信號(hào)如何變化，為您提供比電壓測(cè)試更多的信息。 

現(xiàn)在您對(duì)最廣泛使用的 PCB故障排除技術(shù)有了很多了解。但是，您可以利用所有信息實(shí)現(xiàn)什么目標(biāo)？

結(jié)論

PCB 故障排除需要注意細(xì)節(jié)、決心和專注。最有效的故障排除方法和工具取決于 PCB 的復(fù)雜程度以及您的經(jīng)驗(yàn)。

憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)，您無需使用高級(jí)工具即可快速對(duì)幾乎任何類型的 PCB 進(jìn)行故障排除。但是，如果您缺乏對(duì) PCB 進(jìn)行故障排除的工具或?qū)I(yè)知識(shí)，則必須聯(lián)系該領(lǐng)域的專家，以免造成更多損壞。