崔祺 程玉強

摘 要：本文著重介紹了一種新的印制板短路故障檢測方法。該方法不會對印制板產生損害，且適用于各種原因引起的短路。該方法操作簡單， 能幫助操作人員快速且準確地找出短路故障點。

關鍵詞：印制板；短路；故障點查找

一、引言：

短路是指在正常電路中電勢不同的兩點不正確地直接碰接或被阻抗（或電阻）非常小的導體接通時的情況。短路時電流很大，往往會損壞元器件或印制板。印制板在回流焊、波峰焊過程中易造成元器件管腳搭錫短路；在生產過程中易產生線條短接；在使用過程中也會出現(xiàn)器件失效從而造成電源短路。針對短路常用的檢測方法各有優(yōu)缺點，本文在已有基礎上探討了一種新的方法。

二、常用檢測方法介紹：

目前常用的短路故障檢測方法有：

1、割線法。此方法為傳統(tǒng)檢測方法。將與短路相關的元器件逐個拆除，每拆一個測量一次信號是否仍短路，直到找出故障點為止。此方法雖簡單易行，但對印制板損傷較大，且影響日后印制板可靠性，檢測時間也較長，所以一般不建議采取此方法。

2、毫歐表測量。銅的電阻率為0.0172μΩ*m，若印制板上的銅箔厚度35μm，印制線寬 1mm，則每10mm長的銅箔阻值約為5mΩ左右。普通萬用表無法精準測量，我們可以采用毫歐表測量。當測到兩信號點間阻值最低時即為短路故障點。此方法對操作者有一定要求，需操作者熟悉印制板電路。

3、熱成像檢測。熱成像檢測是通過紅外熱像儀檢測通電后的印制板中異常發(fā)熱點來判斷故障位置的方法。短路故障點在通電后數(shù)秒內會出現(xiàn)異常升溫，使用紅外熱像儀可以方便的查找到短路所在位置，但此方法需對印制板通電檢測，可能會對印制板造成再次損傷。

三、壓降檢測法：

銅箔的阻值可以測量，我們也可用恒流源加在短路信號之間，把測量電阻值轉為測量電壓值，使用電壓表來查找短路故障點。

在下圖中，假設A線條為印制板上正電源供電端，B線條為印制板上負電源供電線端，正常情況下這兩條線條不直接相通，供電電源（如+3.3V）可正常為印制板上的集成電路以及各分離元器件供電。現(xiàn)假設圖中“器件6”處發(fā)生短路，則供電電源無法加上。現(xiàn)用理想電流源向印制板供電。因短路，在A、A6、B6、B之間形成電流流過線路板上各段線條，根據(jù)歐姆定律，其各段線條上會形成壓降。測量壓降，即可確定短路點位置。

測量時，將靈敏度高的電壓表負極固定在B端，正極順序移動接觸B1至B6各點，這時會發(fā)現(xiàn)，正極自B1點向B6點移動時，電壓表的讀數(shù)增大，說明短路點是在相應測試點之外。但自B6至B7點時，讀數(shù)相同，說明B6、B7之間無電流流過，可以判斷短路點在“器件6”處。

上述原理雖然簡單， 但具體實施還存在些問題。我們知道，電路板上的銅箔阻值是非常小的，為了準確地找到短路故障點，在1mm 長的銅箔上應有足以辨認的壓降。為此， 電流源至少應為2.5A，這么大的電流時間稍長就可能燒壞銅箔以及器件，而電流太小，則銅箔線條上的壓降變化太小，又不能準確定位。為解決此問題，采用的方法是，測試用電流源輸出占空比很小的方波。這樣平均電流很小，對測試電流源及印刷電路板上的線條均是安全的。當然，此時測試就不能用電壓表進行直接測量，因為電壓平均值很小，需要采用采樣保持器，方可穩(wěn)定地檢測到方波的幅值。

四、檢測方法

測量時，探頭必須平行于電流方向，才可以正確捕捉到電波信號。該方法使用簡單，只要將探頭自A 點起逐步向后移動，并觀察數(shù)值，如果探頭在印制板線條上移動至讀數(shù)向所有方向均不再增大時，該處即為短路故障點。如果有多個短路故障點，同樣可以使用此方法逐個找出來。

五、結束語

根據(jù)對生產中出現(xiàn)的短路故障檢測的驗證，利用該方法均能在短時間內快速定位，經確認達到100%的準確率，效果明顯。該印制板短路故障檢測方法對電路板不會產生任何損害，且適用于各種原因引起的短路。

參考文獻：

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