每個工程師都有“最壞情況”的故事，他們幸存下來。在我職業(yè)生涯中最糟糕的一周里，我們收到了一批過期的印刷電路板。這些硬件在一個月前就已經(jīng)安裝在客戶的電腦上了。我們有點(diǎn)羞愧。

不用說，這些新電路板的出貨有點(diǎn)急。一旦我們給它們通電進(jìn)行測試，你就能聞到電路板上散發(fā)出的臭氧味。其中一個最昂貴的元件被加熱得很熱，以至于燒壞了一對正在做“觸摸測試”的人。我們想，我們沒有時間得到一批測試電路板，只是訂購了完全填充的PCB板。

撇開明顯的挫敗感不談，一邊向老板解釋主要硬件故障，一邊吮吸燒傷的手指，這是你能遇到的最糟糕的會議之一。你能做的最好的事情就是提出一個計劃。如果你曾經(jīng)在這種情況下，這里是如何成為一個主短路查找電路板。

本文中的一些重要步驟可用于定位PCB設(shè)計中的短路：

• 步驟1：如何查找PCB中的短路

• 步驟2：如何測試電子板上的電路是否短路

• 步驟3：如何找到PCB上的故障元件

• 步驟4：如何破壞性測試PCB

假設(shè)您已經(jīng)過了試驗板設(shè)計階段，并且沒有內(nèi)置斷路器，那么定位PCB上短路的第一步是仔細(xì)觀察PCB的整個表面。如果您有一個可用的，請在電路板檢查期間使用放大鏡或低倍顯微鏡。從電源開始，向前看，在焊盤之間或焊點(diǎn). 注意任何焊料或焊點(diǎn)裂紋。檢查你所有的通孔。如果您指定了未計劃過孔，請確保板上的情況是這樣的。鍍得不好的通孔會在層間造成短路，讓你把所有東西都綁在GND上，VCC，或兩者兼而有之。

如果短的真不好當(dāng)組件達(dá)到臨界溫度時，你會在印刷電路板上看到燒焦的斑點(diǎn)。他們可以相當(dāng)小，但將顯著變色棕色，而不是正常的綠色焊接掩模。如果你有多塊電路板，一塊燒壞的印刷電路板可以幫助你縮小具體的位置，而不需要另一塊電路板的供電，以便在搜索中犧牲。不幸的是，我們的電路板本身并沒有燒焦，只是不走運(yùn)的手指檢查了電路板是否過熱。

一些短路將位于電路板內(nèi)部，不會產(chǎn)生燒傷點(diǎn)。這也意味著從表層看，它們不會很明顯。在這里，您需要一些其他方法來檢測PCB中的短路。

伯恩斯絕對可以幫你找到一個短，但成本非常高。

紅外成像

如果你不是在一家剛剛超出硬件預(yù)算的初創(chuàng)公司，你可能會幸運(yùn)地?fù)碛幸慌_紅外攝像機(jī)。使用紅外攝像機(jī)可以幫助你找到產(chǎn)生大量熱量的區(qū)域。如果你沒有看到熱點(diǎn)遠(yuǎn)離你的激活元件，那么你可能有一個PCB短路，即使短路是在內(nèi)部層之間。

短路通常比正常的跟蹤或焊點(diǎn)電阻更高，因為它在設(shè)計中沒有得到優(yōu)化的好處（除非你真的不喜歡忽略規(guī)則檢查）。這種電阻，以及由于電源和接地之間的直接連接而產(chǎn)生的自然高電流，意味著PCB短路中的導(dǎo)體將發(fā)熱。從最低電流. 理想情況下，你會在空頭造成更多傷害之前看到它。

手指測試是檢查特定部件是否過熱的一種方法

除了用你信任的眼睛檢查電路板的第一步之外，還有一些其他的方法可以檢查，以找出電路板短路的潛在原因。

要測試電路板是否短路，需要檢查電路中不同點(diǎn)之間的電阻。如果目視檢查沒有發(fā)現(xiàn)任何有關(guān)短路位置或原因的線索，請拿起萬用表，并嘗試在印刷電路板. 萬用表方法在大多數(shù)電子論壇上得到了褒貶不一的評價，但是追蹤你的測試點(diǎn)可以幫助你找出什么不是問題所在。

你需要一個靈敏度為毫歐姆的非常好的萬用表，如果它有一個嗡嗡聲功能，在你探測短路時提醒你，這是最簡單的。例如，如果您測量PCB上相鄰記錄道或焊盤之間的電阻，則應(yīng)測量高電阻。

如果測量到兩個導(dǎo)線之間的電阻非常低，而這兩個導(dǎo)線應(yīng)該在單獨(dú)的電路中，則這兩個導(dǎo)線可能是在內(nèi)部或外部橋接的。請注意，相鄰的兩個記錄道或焊盤與電感器橋接（例如在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)或離散濾波電路中）將產(chǎn)生非常低的電阻讀數(shù)，因為電感器只是一個線圈導(dǎo)體。但是，如果兩個導(dǎo)體在電路板上相距甚遠(yuǎn)，并且電阻值很小，那么在電路板的某個地方就有一個電橋。

特別重要的是涉及接地過孔或接地平面的短路。具有內(nèi)部接地層的多層PCB將包括一條通過靠近元件的通孔的回流路徑，這為檢查電路板表層上的所有其他通孔和焊盤提供了一個方便的位置。將一個探針放在接地連接上，并通過板上的其他導(dǎo)體接觸另一個探針。

同樣的接地連接將出現(xiàn)在電路板上的其他位置，這意味著如果您將每個探針接觸到兩個不同的接地過孔，您將讀取非常小的電阻。執(zhí)行此操作時請注意布局，因為您不希望將短路誤認(rèn)為是公共接地連接。所有其他未接地的外露導(dǎo)線在公共接地連接和導(dǎo)線本身之間的電阻應(yīng)非常高。如果讀取的值很低，并且在相關(guān)導(dǎo)體和接地之間沒有電感器，則可能是部件損壞或短路。

萬用表探測可以幫助您追蹤短路，但它們并不總是足夠靈敏，無法找到它。

檢查有無短路部件還需要使用萬用表測量電阻。如果目視檢查沒有發(fā)現(xiàn)焊盤之間有過多的焊料或金屬片，則短路可能是在組件上兩個焊盤/引腳之間的內(nèi)層形成的。由于制造不當(dāng)，組件上的焊盤/銷之間也可能發(fā)生短路。這是多氯聯(lián)苯應(yīng)該接受DFM和設(shè)計規(guī)則檢查的原因之一；在制造過程中，放置得太近的焊盤和通孔可能會在無意中造成橋接和短路。

在這里，您需要測量IC或連接器上的針腳之間的電阻。相鄰的引腳特別容易受到短路的影響，但這并不是形成短路的唯一位置。檢查襯墊/針腳之間以及接地連接之間的電阻是否低。檢查接地墊與連接器和IC上其他針腳之間的電阻。這里顯示的是USB接口。

如果您認(rèn)為在兩個導(dǎo)體之間或某個導(dǎo)體與地面之間存在短路，可以通過檢查附近的導(dǎo)體來縮小位置。當(dāng)萬用表的一根表筆在可疑的短路連接上時，將另一根表筆移到附近不同的接地連接上并檢查電阻。當(dāng)您移動到更遠(yuǎn)的接地連接時，您應(yīng)該會看到電阻的變化。如果電阻增大，則將接地導(dǎo)線從短路位置移開。這有助于縮小短路的確切位置，甚至可以將其縮小到元件上的一對特定的焊盤/管腳。

有故障的元件或安裝不正確的元件都可能是短路的一部分，在您的電路板上產(chǎn)生許多問題。您的部件可能有故障或仿制品，形成一個短的或短的外觀。

有些部件有壞掉的傾向，比如電解電容. 如果有可疑部件，請先檢查。如果你不確定，你通常可以在google上快速搜索那些你懷疑“失敗”的組件，看看這是否是一個常見問題。如果測量到兩個電極/針腳之間的電阻非常低（它們都不是接地或電源針腳），則可能是由于元件燒壞而導(dǎo)致短路。這是一個明顯的跡象表明電容器壞了。一旦電容器壞了，或者施加的電壓超過擊穿閾值，電容器也會膨脹。

看到電容器頂部的突起了嗎？這是電容器壞掉的信號。

破壞性試驗顯然是最后手段。如果你能接觸到一個X射線成像裝置，那么你就可以在不破壞它的情況下檢查電路板的內(nèi)部。

在沒有X光設(shè)備的情況下，您可以開始拆卸部件并再次運(yùn)行萬用表測試。這有兩個方面的幫助。首先，這會讓你更容易接觸到熱焊盤。第二，它消除了故障部件導(dǎo)致短路的可能性，使您可以將注意力集中在導(dǎo)體上。如果您設(shè)法縮小短路的位置，使其與元件上的連接（例如，兩個焊盤之間）相連接，則可能不明顯該元件是否有缺陷，或電路板內(nèi)部是否存在短路。此時，您可能需要卸下組件并檢查板上的焊盤。移除組件可以測試組件本身是否有缺陷，或者板上的焊盤是否在內(nèi)部橋接。

如果空頭的位置（或者可能是多個空頭）仍然難以捉摸，你可以切開棋盤，嘗試縮小空頭的位置。如果您知道短路的大致位置，那么您可以從電路板上切下一部分，然后在該部分重復(fù)您的萬用表測試。此時，可以用萬用表重復(fù)上述測試，以檢查特定位置是否存在短路。如果你已經(jīng)到了這一步，那么你的空頭已經(jīng)特別難以捉摸了。這至少可以讓你把你的短線縮小到PCB的特定區(qū)域。

當(dāng)我們檢查我們的董事會是否有短路，因為我們是一個破產(chǎn)的初創(chuàng)公司，不包括紅外線測試，我們能發(fā)現(xiàn)的是短板的一半。所以，我們把這塊板切成四分之一，測試每個部分?；氐饺f用表，確認(rèn)大多數(shù)區(qū)段沒有VCC和接地連接在一起。但那四分之一的PCB是一個神秘的小黑洞，我們從來沒有接近過空頭。我們確實更換了制造商，并在下一輪生產(chǎn)中得到了測試板，而我們的電路板剛好能正常工作。