Пошук несправної мікросхеми, яка притягує занадто багато струму

Зауважте, що це теоретичне запитання - схематичної я не можу показати. Я покажу деякі схематичні, але це буде дуже спрощена версія фактичної схеми, лише для ілюстрації.

Припустимо, у мене є перетворювач напруги, який приймає за вхід моє основне напруга (від джерела живлення) і видає певну напругу, наприклад, 1,8 В. Це виглядатиме приблизно так:

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Підключаючи мою схему до ПС, я помічаю, що вона надто сильно струмує (PS це показує).

Оскільки в моєму ланцюзі є кілька перетворювачів напруги (тут не показано), я перевіряю опір між кожним виходом кожного перетворювача на землю. Я бачу, що опір між 1,8 В до землі майже 0 Ом. Тепер я знаю, що несправність або в перетворювачі напруги, або в одному (або більше) інших компонентах, що черпають потужність від цього 1,8 В.

Я розпаюю резистор, показаний на зображенні, щоб відключити перетворювач від інших компонентів і бачу, що перетворювач нормальний, але перевірка опору з точки, підключеної до всіх цих компонентів, все ще показує 0 Ом.

Моє запитання - як би ви перевірили, який компонент є несправним, не розпаюючи кожен підозрілий компонент? Як ви бачите на зображенні, джерело 1,8 В підключається безпосередньо до компонентів, без резистора / бісеру.

Заради цього питання припустімо, що я маю доступ до будь-якого необхідного обладнання (незалежно від того, наскільки дорого). Я б не хотів, щоб рішення обмежувались через доступність обладнання.

Дякую!

Тепловізор є дуже корисним в цій ситуації. Вони не страшно дорогі в ці дні. Якщо у вас немає, голий палець може замінити датчик.

ДОДАТОК: Існують також термохромні фарби для різних температурних діапазонів, які можна використовувати для виявлення гарячих точок.

Можна використати поточний зонд на друкованій платі. Пошук виявив таке.

Малюнок 1. Струмовий зонд TTi .

Зондова головка утримується на досліджуваному слід ПХБ, а вихід може відстежуватися за допомогою осцилографа і, імовірно, у випадку постійного струму на мультиметрі.

Малюнок 2. Головка зонда.

Я ніколи раніше не чув про "флюксгейт-магнітометр", і сумніваюся, що вони видадуть занадто багато деталей. Стара стара Вікіпедія говорить наступне:

Флюсовий магнітометр складається з невеликого магнітно-сприйнятливого сердечника, обгорнутого двома котушками дроту. Змінюючий електричний струм пропускається через одну котушку, що веде ядро ​​через змінний цикл магнітного насичення; тобто магнетизований, немагнетизований, обернено намагнічений, немагнетизований, намагнічений тощо. Це постійно мінливе поле індукує електричний струм у другій котушці, і цей вихідний струм вимірюється детектором. На магнітно-нейтральному тлі вхідний та вихідний струми збігаються. Однак, коли ядро ​​потрапляє у фонове поле, воно легше насичується врівень з цим полем і менш легко насичується в протилежність йому. Отже, змінне магнітне поле та індукований вихідний струм виходять з ладу з вхідним струмом. Те, наскільки це так, залежить від сили фонового магнітного поля. Часто струм у вихідній котушці інтегрується, даючи вихідну аналогову напругу, пропорційну магнітному полі. Джерело:Магнітометр .

Якщо припустити, що джерело живлення виводить великий струм (наприклад, сотні мА), ви можете слідкувати за градієнтом напруги з живлення, використовуючи вольтметр в його найчутливішому діапазоні. Знайшовши мінімуми в мережі (або площині), ви знайшли раковину (Vcc) або максимуми на ґрунтовій сітці.

Вид ручної реалізації алгоритму оптимізації найбільш стрімкого спуску вручну.

Гетто FLIR:

Бризніть на борт рідину з низькою температурою кипіння (наприклад, очищувач флюсу). Подивіться, де кипить.

https://www.youtube.com/watch?v=t5fICjcaJ3E#t=13m19

Найшвидший і найдешевший спосіб, який я дізнаюся від Youtube.

Включіть дошку та налийте трохи алкоголю. Подивіться, яка зона висихає першою.

Посилання на Youtube: https://www.youtube.com/user/rossmanngroup

Для цього є спрей.

Google "електроніка холодного напилення", і ви знайдете безліч звернень, як цей

Розпилюйте матеріал і дивіться, де він швидше зникає. Це сенс, що генерує занадто велику кількість струму.

Цей матеріал має й інші способи усунення несправностей - він повинен бути стандартним у будь-якій добре обладнаній електроніці.

Я знайшов відео на YouTube, де демонструється цей метод. Це досить повільний рух, але дає ідею - короткий виявляється близько 4 хв. Між іншим, вони застосовували пильний спрей з балончиком, який тримається вгору - навіть простіше, ніж купувати заморожуючий спрей.

Отже, у вас короткий заземлення на рейці. На мій досвід, це зазвичай проблема пайки.

Моя техніка полягає в тому, щоб підключити відповідну рейку до лавки живлення. Встановіть межу напруги при нормальній робочій напрузі рейки та межі струму приблизно 1 ампер. Струм - це щось компромісне, занадто низьке, і краплі вольта буде важко виміряти, занадто високі, і ви ризикуєте спалити речі. 1 ампер здається розумним компромісом для більшості плат.

Потім я використовую мультиметр в чутливому діапазоні напруги, щоб простежити потік струму навколо плати.

Ви конкретно не згадували, що можете виключати сліди чи видимі точки припою. Тому перше, що я б зробив, це взяти мікроскоп і перевірити сліди (особливо на саморобних дошках) та точки пайки на шорти.

Я знайшов багато паяльних шорт (тому що я, очевидно, погано паю), але також багато мідних шортів між слідами на саморобних дошках.

Цей спосіб не займе багато часу, але не допоможе вам знайти всі можливі несправності.

Оскільки ви згадали, що ціна не є проблемою, я б сказав, що це ще один гідний метод:

В якості іншого справжнього високотехнологічного рішення ви можете використовувати рентгенівський апарат. З цим у вас навіть є можливість бачити шорти під чіпами, що особливо корисно з чіпами BGA.

Так би виглядало приблизно так:

Від X-Ray_Circuit_Board_Zoom.jpg: SecretDiscderivative work: Emdee (X-Ray_Circuit_Board_Zoom.jpg) [ CC BY-SA 3.0 або GFDL ], через Wikimedia Commons

Зображення рентгенівських знімків часом можуть бути трохи оманливими, але ви звикаєте тлумачити побачене, як і лікар.

Якщо машини підтримують його, ви також можете дивитись під різними кутами та робити повне 3D-сканування, що досить вражає, але часто не є необхідним.

І завдяки рентгенографії у вас є досить багато документів, перш ніж ви все налаштуєте.

Іншим методом, який пов'язаний зі способом падіння напруги, може бути використання Milli-Ohm-Meter та вимірювання всіх вузлів Vcc до GND поблизу мікросхем.

Хоча ваш нормальний вимірювач може читати 0 Ом, міллі-Ом-метр може показувати значення, вузол з найменшим опором був би найцікавішим.

Покладіть на контур трохи термочутливого паперу (наприклад, від квитанції про покупки). Ось відео YouTube.

Підвищити потужність. Зачекайте. Перевірте знебарвлення. Звичайно, справді міцне коротке замикання має напругу нульового поперек і не виробляє значного тепла. Але більшість несправних ланцюгів з великим розтягуванням струму матимуть достатній опір, щоб його можна було відслідковувати теплом, ніж тільки на регуляторі напруги.

Введіть квадратну хвилю і обмацуйте (крихітне - очевидно) дзвін у приведеному кінці, а потім "пройдіться" землею області (і зондом, звичайно) по кожному шляху (до кожного СК). Дзвінок зменшиться до тих пір, поки ви не доїдете до самого короткого (з обом боком від нього повернення заземлення та наконечник зонду).

Ваша проблема - результат недосконалості управління керівниками плат друкованої плати: вони не спроектували для перевірки. Це поширена проблема в автоматичній тестовій техніці.

Наведені вище відповіді за допомогою тепловізуалізації або іншим способом пошуку гарячої мікросхеми - найкраща пропозиція. Однак зауважте, що якщо мікросхема абсолютно коротка, він не розсіює ніякої потужності і буде здаватися крутим, оскільки ВСЕ потужність нагріває внутрішній опір джерела живлення. У цьому випадку поточний зонд, показаний у попередній відповіді, може спрацювати ... якщо сліди на вашій платі досить великі та розташовані досить далеко, щоб ізолювати їхні магнітні поля.

На жаль, якщо у вас є сучасна плата з 17 шарами і супер крихітними мікросхемами SMT, вам, мабуть, не пощастило. Логістичний аналіз підтримки зазвичай визначає такі пристрої як одноразові.

Ласкаво просимо до світу ATE.

Це просто мислений експеримент.

Використання джерела струму, що імпульсує при квадраті хвилі постійного струму близько 1 кГц при приблизно 0,9 мкС час підйому або падіння: Це створить чутний тон на початку частотного діапазону стандартного приймача АМ. З'єднання площини земної ділянки шляху розлому має бути максимум відрізним. Ви можете налаштувати довжину антени для регулювання чутливості.

Я отримую ідею, побачивши цю відповідь про EMC: /electronics//a/30684/62403

Методи, які покладаються на виявлення теплоти, що розсіюється за короткий час, будуть обмежено використані, коли у вас є пакети bga. У пакеті буде приховано короткий. Слідом 10 міль добре для приблизно 1/2 ампер. Підніміться до 1 ампера і ви ризикуєте сплавити слід (не обов'язково слід потужності, але до чого він короткий?). Я би де-паював фішки один за одним, поки короткий не усунеться або не стане очевидним.

Інший варіант полягає в вимірюванні (без поданої потужності) Ом на кожному ІС, між V ++ та GND. Якщо припустити, що короткий, оми будуть нижчими від решти. Раніше я використовував цю техніку для ізоляції, але, зізнаюся, ніколи на друкованій платі. І все-таки це ще один доступний варіант. За допомогою цих цифрових лічильників ви можете так точно вимірювати оми. А там, де оми найнижчі, там, де короткий.