Які існують ефективні методи діагностики активного короткого замикання? Під цим я маю на увазі коротке замикання, яке представляється лише після включення друкованої плати.

тл; д-р

У мене є проект у фазі прототипу. 17 моїх 20 дощок працюють чудово. Інші 3 мають коротке замикання на рейці 3,3 В. Це відображається лише після включення плати. Після видалення більшості компонентів на рейці я відстежив її до Ethernet PHY. Якщо я зніму СК, моя рейка є твердою на 3,8 В. Коли я знову ввімкнув її (також спробував 2 нових ІМС), моя рейка знову перевантажена і вона випадає.

Я ретельно оглянув і пробував дошку на шорти, але не можу її знайти. Я майже зняв усе навколо ІС (кристал, серійні резистори, феритові кульки тощо), але все одно отримую таку ж поведінку. Я також спробував утримати чіп у перезавантаженні, але це не допомагає. Я підняв окремі шпильки на ІС (VDDIO) і це виправив, але не пропонує справжнього діагнозу. Я починаю цікавитись, чи є проблема з файлом на друкованій платі, але не зовсім впевнений, як це може викликати це. Вони стверджують, що роблять 100% Е-тест. Будь-яка порада буде вдячна!

Хоча я бажаю вам удачі з вашими термічними камерами, я дійсно сподіваюся, що камера покаже вам ІС, на які впливає короткий (Ethernet PHY?), А не сам короткий. Вам доведеться пощастити, щоб фактична несправна пляма мала більший опір, ніж внутрішня частина ІМС.

Якщо ви нічого не знайдете за допомогою камери, я б перевірив безперервність на залізниці GND / 3.3V на будь-якому із штифтів IC, які насправді не підключені до GND / 3.3V. Зробіть це за допомогою перевіреного діодом, оскільки перехід, зміщений вперед, досить близький до короткого.

Якщо це виявиться негативним, я б живив друковану плату з вимкненим ІМС і перевіряв напругу на всіх штирях (в ідеалі - сигнал хвилі живлення, але це може бути нудно для великої кількості штифтів). Будь-яка напруга поза діапазоном 0..VCC потенційно може спричинити замикання ІС, стан, який зазвичай виглядає як короткий.

Нарешті, я перевірив би, чи всі колодки, що відповідають вихідним штифтам, можуть вестись активно. Це можна зробити, з'єднавши область дії та генератор сигналів разом, виводячи квадратну хвилю 0-3,3 В (так що ви бачите квадратну хвилю на області), а потім підключіть зонд до колодок. Зникаюча квадратна хвиля означала б, що щось інше намагається проїхати майданчиком, яким ІС захоче їхати. Це може бути виправдано для відкритих стоків та бідірів, але не для чистого виходу.

Це не завжди спрацює, але іноді ви можете відстежити короткий час за допомогою теплової камери ... звичайно, для цього потрібно мати теплову камеру.

Просто увімкніть плату і пильно стежте за тепловими камерами, щоб побачити, чи одна область плати дійсно нагрівається, це може допомогти вам принаймні звузити область.

Або ви можете скористатися технікою «Термокамера Луї Россмана без теплової камери» - накрийте дошку IPA, запустіть енергію через короткий - річ, яка короткочасно нагрівається, і алкоголь дуже швидко випарується. Це робить дійсно очевидним, що коротко. Дивіться демонстрацію тут: https://youtu.be/gRV0cmIj5Ks?t=236 - так, це якийсь поганий приклад, тому що він знаходить короткий з тепловою камерою в цьому випадку, але він зазвичай використовує алкогольний метод, і це працює чудово.

Якщо ви не можете ввести достатню кількість струму в рейки, щоб їх було видно як тепло, ви можете спробувати використовувати чутливий лічильник напруги.

Помістіть лічильник в діапазоні мікровольт (мкВ), торкніться одного зонда, звідки надходить струм, а іншого зонда до місця, де ви підозрюєте, що це може йти. Чим більше струму проходить цей маршрут, тим вища різниця покаже лічильник.

Моя звичайна методика - тримати один зонд завжди на роз'ємі живлення або вихідному штирі регулятора напруги, а інший зонд переміщувати, поки я не знайду найбільшу різницю. Тоді ця точка є найближчою до короткого замикання.

Сліди на друкованій платі мають опір близько 1 міліома на міліметр, в залежності від ширини ходу (ви можете перевірити за допомогою калькулятора ). Таким чином, якщо коротке замикання малює, наприклад, 100 мА, ви повинні бачити різницю 1мВ на кожні 10 міліметрів.

Ви також можете спробувати це зробити з боку GND, що може допомогти, якщо коротке замикання знаходиться від вихідного штифта IC на землю. Але якщо плата має хорошу площину GND, ви, мабуть, не побачите напруги при малих струмах.

Хороші варіанти вже згадуються, але я б додав це. Відмова від відповідальності : вона більше підходить для шортів на сигнальних слідах.

Застряг вузол-трекер

Мистецтво електроніки, стор. 276, обговорюється "застряглий вузол-прослідковувач" - чутливий мікровольтметр, який ви використовуєте під час живлення ланцюга, і може вказати на те, де знаходиться короткий. Ви тримаєте одну з зондів на фіксованому місці (наприклад, рейку 3V3), а іншу - рухаєтеся по слідах PCB. Сліди, які переносять короткий, демонструють помітний перепад напруги, тому чим ближче ви підходите до короткого, тим більшим буде показ на вольтметрі.

Я ніколи цього не будував, але це виглядає розумним (і Тоні ЕЕ це також згадує). Але це справді корисніше, коли запитання на друкованій платі є тонкими.

Закріплення короткого

У випадку, коли короткий знаходиться в ІС, зазвичай це несправний ІМС, і я б просто змінив його. Можливо, він був убитий ОУР або зловживань.

Якщо це на друкованій платі (а у вас не було електричного тесту), я люблю виправляти їх, розміщуючи велику суперкапку (2kF@2.7V) поперек короткої, щоб випарувати невеликі вуса, які її викликали. Колись у нас була партія друкованих плат з такими проблемами (через погану конверсію в гербери, що зробило їх невідповідними DRC Fab). Ми виправили купу дощок, які мали такі вусики, як це було ретельно веселим (хоч і смердючим) досвідом :)

Якщо ваша електроніка не загине 2,7 В, ви можете використовувати цей метод і на заселеній дошці. Будьте обережні з полярністю, інакше скрізь буде дим :)