Wie teste und behebe ich die Defekte der Leiterplatte (PCB)?

Diagnose defekter Leiterplatten (PCB)

Bevor wir uns mit den Details der Leiterplatte (PCB) befassen, gibt es einige Grundlagen, die Sie über Schaltungen wissen müssen.

Strom: Es ist die Energie, die jedem Instrument zur Verfügung gestellt wird, von kleinen Lichtern bis hin zu schweren Maschinen. Elektrizität ist nur ein Elektronenfluss von einer Ebene zur anderen (meistens von der oberen zur unteren Ebene). In einem Stromkreis gibt es also immer eine Spannungs- oder Stromquelle, Komponenten des Stromkreises und Strom gehen immer aus einem positiven Spannungspegel auf einen negativen Spannungspegel.

Spannung, Strom, Widerstände, Kondensatoren und Induktoren werden als primäre Elemente jedes elektrischen Szenarios, das als Schaltung bezeichnet wird, betrachtet. Elektrischer Strom kann in zwei Formen vorliegen, entweder als sinusförmiger Wechselstrom (Wechselstrom) oder einfach als gerade Linie, die als Gleich- oder Gleichstrom bezeichnet wird.

In der Hardwareentwicklung von elektrischen Schaltungen wird das Zusammenbringen aller Komponenten der Schaltung auf einer einzigen Stelle oder Platine als PCB-Design bezeichnet.

Leiterplatte (PCB) ist der gebräuchliche Name, der für diese Schalttafeln verwendet wird. In der Vergangenheit wurden Leiterplatten entwickelt, indem ein kompliziertes Verfahren der Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung durchlaufen wurde, und diese Schaltkreise waren stark anfällig für Ausfälle oder Beschädigungen. Danach wurden genauere Designtechniken entwickelt, die sicherer waren.

Heutzutage besteht die Zusammensetzung von Leiterplatten aus vier Hauptkomponenten.

1. Siebdruck
2. Lötmaske
3. Kupfer
4. Substrat aus feinem Fiberglas

Ältere Leiterplatten waren einschichtig, aber heutzutage sind mehrschichtige Leiterplatten vorhanden und werden auf dem Markt verwendet. Leiterplatten sind mehrschichtig, weil heutzutage auch die Komplexität der elektrischen Schaltung zunimmt.

Neu entwickelte Leiterplatten haben High-Pitch-Teile, bei denen die meisten Teile nicht identifiziert und getestet werden können, und sie beinhalten komplexe Fehlerbehebungs- und Reparaturtechniken. Ältere Leiterplatten konnten mit automatischen Prüfgeräten repariert werden, aber heutzutage ist dies nicht mehr möglich. Zur Fehlersuche verwendete Techniken waren

PCB-Fehlerbehebungstechniken

1. Überprüfung von Lötstellen
2. Nachverfolgung von Problemen
3. Fehlerbehebung bei diskreten Elementen
4. Prüfung von integrierten Schaltkreisen (ICs)
5. Durch Verwendung der Softwarehilfe
6. Sichtprüfung
7. Funktionstest

Die meisten dieser Techniken funktionieren nicht mehr, wenn sie mit modernen Leiterplatten zurechtkommen müssen.

Eine neu entwickelte VI-Signaturanalysetechnik, die sich am besten für die Fehlersuche an fertigen Schaltungselementen eignet

Analogsignaturanalyse zum Testen von stromlosen Leiterplatten (PCBs)

Eines der besten wesentlichen Geräte, das für die detaillierte Analyse fehlerhafter Komponenten in einer Schaltung verwendet wird. Es ist eine der besten Möglichkeiten, PCB zu testen, wenn Komponentensignaturen oder Dokumentation verloren gegangen sind. Dieser Test erfordert keine Stromversorgung, daher ist er am besten geeignet, wenn wir fehlerhafte oder tote Platinen überprüfen möchten, da es nicht sicher ist, sie einzuschalten.

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Unter Verwendung von zwei Sonden wird eine Sinuswelle an eine bestimmte zu testende Komponente geliefert. Resultierende Ströme, Spannungen und Phasenverschiebungen werden auf dem LCD angezeigt. Der Strom ist auf der y-Achse, während die Spannung auf der x-Achse ist und die resultierende Kurve als Signatur auf dem Bildschirm angezeigt wird. Um dieses Gerät zu verwenden, müssen Sie über solide theoretische Kenntnisse der Signaturen verschiedener Komponenten verfügen, und es ist ein vollständiges Verständnis erforderlich.

Strategie zur Diagnose einer fehlerhaften Leiterplatte

Es gibt drei verschiedene Phasen dieser Technik.

1. Fehlererkennung mit VI-Instrument. Nicht identifizierte hohe Pinzahl wird mit Wechselspannung getestet.
2. Die zweite Stufe besteht darin, den Ort der Fehler zu erkennen. Es befasst sich mit einer minutiösen Analyse, um die fehlerhafte Komponente zu lokalisieren. Aber nicht wie der Funktionstest führt es Tests nur auf Eingangs- und Ausgangsstufen durch.
3. In der dritten Stufe werden neue Funktionskomponenten in den Schaltkreis eingebaut, nachdem die fehlerhaften Komponenten entfernt wurden

Analyse/Ergebnisse

In einem Stromkreis sind alle Komponenten entweder in Reihe, parallel oder in einer gemischten Kombination (Serie-Parallel) geschaltet, sodass es unmöglich wird, ihre Signaturen zu identifizieren, daher die einzig geeignete Lösung Dieses Szenario besteht darin, eine neue Leiterplatte zu nehmen und die Signaturen der defekten mit den Signaturen der funktionsfähigen zu vergleichen.

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Um die Signaturen zu vergleichen, müssen Sie zunächst alle Signaturen der defekten Leiterplatte nehmen, falls vorhanden, der neuen funktionsfähigen Leiterplatte, ansonsten müssen Sie die Signaturen der Komponenten gespeichert haben. Aber wenn Sie eine voll funktionsfähige Leiterplatte haben, nehmen Sie alle ihre Signaturen mit einem Multimeter. Spannungswiderstand, Strom und Induktivität jeder Komponente werden berechnet und dann mit allen Signaturen der defekten Leiterplatte (Printed Circuit Board) verglichen.

1. Erneuern Sie zuerst alle Punkte (entfernen Sie trockenes oder beschädigtes Lot, falls vorhanden) und vergleichen Sie die Signatur, wenn die Signatur mit dem Fehler übereinstimmt, andernfalls fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.
2. In diesem Schritt wird eine Nachverfolgung durchgeführt, da es viele Leiterbahnen auf einer Leiterplatte gibt, sodass die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass Leiterbahnen beschädigt werden. Wenn eine Leiterbahn beschädigt ist, kann ein Überbrückungsdraht verwendet werden um Gleise zu reparieren.
3. Dies ist der letzte Schritt, in dem ein Funktionstest an jedem Pin linearer integrierter Schaltungen durchgeführt wird, Ein- und Ausgang an jedem Pin des IC wird überprüft, ob er mit dem ursprünglichen Datenblatt übereinstimmt es ist in Ordnung, sonst müssen Sie diesen IC entfernen.

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Referenz:Analog Signature Analysis, Saelig Co. Inc.