11

诊断活动短路的有效方法有哪些？我的意思是短路只有在PCB通电后才会出现。

tl; dr

我在原型阶段有一个设计。我的20个董事会中有17个工作出色。其他3个都在3.3V电源轨上短路。仅在板上电后才会显示。卸下滑轨上的大多数组件后，我将其追踪到以太网PHY。如果我将IC提起，则其电源电压将达到3.3V。当我放回去（也尝试了2个新的IC）时，我的导轨又过载了，掉了下来。

我已经进行了彻底的目视检查，并检查了板上的短裤，但找不到一个。我已经剥离了IC上的几乎所有器件（晶体，串联电阻，铁氧体磁珠等），但仍然具有相同的性能。我也尝试过将芯片复位，但这无济于事。我抬起了IC（VDDIO）上的各个引脚，并对其进行了固定，但无法提供真正的诊断。我开始怀疑PCB晶圆厂是否存在问题，但并不完全确定这将如何导致这一问题。他们声称可以进行100％电子测试。任何建议将被认真考虑！

short-circuit

— 凯恩·安德森
source

1

可以通过1us的短路器访问1A脉冲的示波器吗？什么是DRC间隙公差和实际公差？ESD可能会损坏并通过故障击穿吗？

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75，18年

是的，我的视野不错。我可以尝试通过它施加动力，看看能学到什么。我到底在找什么？

— 凯恩·安德森

它是带有内部层的多层PCB吗？布局中是否包含任何基准标记以验证正确的逐层配准？您有红外/热检查相机吗？...如果所有IC都关闭了，并且短路持续存在，那么您能否在短路中施加很高的电流，看看烟雾从何而来？

— 马库

自80年代初以来，我们的技术人员一直使用微欧表来施加小电压并跟踪电压降。如果在通向接地平面的通孔中存在埋入的短路，例如> 50m欧姆，则可以通过Cap dump放电将其熔断。使用具有相似或低得多的ESR且具有足够焊接能量的盖，但不要太多，以在结点处用金属粉尘喷洒空隙。多余的焊料热量通常会通过缝隙将其封闭。当心端口外壳接地，使其接触裸露的过孔。100％电子考试是一项付费服务。因此，请确保这不是您的过程错误。

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75，18年

2

您可以尝试与工作板交换PHY IC看看会发生什么吗？因此，如果故障在电路板之间迁移，我们可以查明PCB可能有缺陷/ IC被损坏。您正在使用什么PHY的王者？组装时是否已采取所有静电预防措施和处理措施？

— roberto romano

9

虽然我希望您在热像仪方面表现出色，但实际上，我希望热像仪能显示受短路（以太网PHY？）影响的IC，而不是短路本身。您必须非常幸运，因为实际的故障点具有比IC内部更高的电阻。

如果您在相机上找不到任何东西，那么我将检查实际上未连接至GND / 3.3V的任何IC引脚与GND / 3.3V供电轨的导通性。由于正向偏置的结点足够短，因此请使用经过测试的二极管进行测试。

如果结果为负，我将在卸下IC的情况下为PCB供电，并检查所有引脚上的电压（理想情况下是上电波形，但对于大量的引脚而言可能很乏味）。任何超出0..VCC范围的电压都可能导致IC闩锁，这种情况通常看起来很短。

最后，我将检查是否可以主动驱动所有与输出引脚相对应的焊盘。这可以通过将示波器和信号发生器连接在一起以输出0-3.3V方波（以便在示波器上看到方波），然后将探头连接到焊盘来完成。方波消失将意味着其他东西正在尝试驱动IC也要驱动的焊盘。对于漏极开路和比迪尔引脚，这是合理的，但对于纯输出，则不成立。

— 德米特里·格里戈里耶夫（Dmitry Grigoryev）
source

1

为什么IC会受到板上短路的影响？IC的电压基本上为0伏，甚至无法通电。

— 管道

3

@pipe短路可能发生在例如IC试图将其驱动为高电平的引脚与GND之间。

— 德米特里·格里戈里耶夫

23

它并非总能正常工作，但有时您可以使用热像仪来追踪故障……当然，您必须拥有热像仪才能做到这一点。

只需给电路板加电，并通过热像仪仔细观察，看看电路板的某个区域是否真的很热，这至少可以帮助您缩小区域。

— nonya_business
source

3

谢谢，我会尝试的。我确实可以使用其中一个。

— 凯恩·安德森

1

是的，我正要建议一个热像仪。我工作中的可靠性和故障分析团队拥有这些功能，当发生短路时，这一点非常明显。看起来也很酷:)

— KingDuken

2

使用台式PSU释放大量电流并用手找到热点也是可行的。

— Wesley Lee，

8

同样，也可以使用异丙醇喷洒在可疑区域并寻找快速蒸发的斑点。

— 另一个用户

4

进行原型制作时，最好使用电流限制可调的PSU。将极限设定得很低，然后在增加极限的同时用热像仪进行检查。这样，您就可以在短路损坏PCB或IC之前发现它们。

— 迈克尔

6

或者，您可以使用“不带热像仪的路易斯罗斯曼热像仪”技术-用IPA覆盖电路板，通过短路器通电-短路的物体会发热，并且酒精会非常快地蒸发。它使得短路明显变得很明显。在此处查看演示：https : //youtu.be/gRV0cmIj5Ks? t = 236-是的，这是一个不好的例子，因为在这种情况下，他用热像仪发现了短路，但是他通常使用酒精方法，并且效果很好。

— 安德鲁
source

5

如果他通常使用酒精饮料方法，那么在哪里找到他的视频难道不是很容易吗？

— 管道

3

如果无法将足够大的电流放到导轨中以至于看不到热量，则可以尝试使用灵敏的电压表。

将仪表置于微伏（µV）范围内，将一根探针接触到电流的来源，另一根探针接触到您可能怀疑会去的地方。通过该路径的电流越多，电表将显示出越大的差异。

我通常的技术是将一个探头始终保持在电源连接器或稳压器输出引脚上，然后移动另一根探头直到发现最大差异。然后，该点最接近短路。

PCB走线的电阻大约为每毫米1毫欧，具体取决于宽度（您可以使用计算器进行检查）。因此，如果短路电流为100mA，则每10毫米应有1mV的差异。

您也可以尝试从GND端进行此操作，如果短路是从IC输出引脚到地之间的话，这可能会有所帮助。但是，如果电路板具有良好的GND平面，则可能看不到小电流电压。

— pa
source

2

一个简单的毫伏表就足够了。将电源设置为几（1-3）安培的电流限制。将仪表的-连接至电源接地，并将+探针滑到接地平面上，以找到最高电压。接下来，将+连接到电源VCC，并将-探针滑到VCC电源轨上，然后再次找到最高电压。短路是最高电压相遇的地方，您会在1-2分钟内找到它。您可能需要一个放大镜才能看到导致其产生的那薄薄的锡晶须，但又不够薄，无法在几安培的电流下燃烧。这就是我的情况。祝好运。

— StessenJ

1

上面已经提到了不错的选择，但是我会添加它。免责声明：它更适合于信号走线的短路。

卡住的节点跟踪器

电子艺术，pg。276，讨论了“卡住的节点示踪器”-一种灵敏的微伏特表，您可以在电路通电时使用它，并可以指出短路的位置。您将一根探头固定在固定位置（例如3V3导轨），另一根沿PCB走线移动。短路的走线会出现可测量的电压降，因此，距离短路越近，电压表上的显示就越大。

我从未构建过它，但是它看起来很合理（而且Tony EE也提到了它）。但是，当相关的PCB走线较薄时，它确实更有用。

修短

如果短路在IC内，通常是有缺陷的IC，我只需要更换它即可。它可能已因ESD或某种滥用而被杀死。

如果它在PCB上（并且您没有进行电气测试），则我喜欢通过在短路器上放置一个大型超级电容器（2kF@2.7V）来汽化造成它的小晶须，从而解决这些问题。一旦我们有了一批印有此类问题的PCB（由于转换成Gerber不好，这使它们不符合晶圆厂的DRC标准）。我们修复了一堆带有这样的胡须的板，这是一个非常有趣的体验（尽管很臭）：）

如果您的电子产品不会被2.7V击中，您也可以在填充的板上使用此方法。请注意极性，否则到处都会冒烟:)

— 阿里耶夫
source

如何解决有源短路？

卡住的节点跟踪器

修短