印制板短路故障檢測方法探討

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熱點來判斷故障位置的方法。短路故障點在通電后數秒內會出現異常升溫，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。現假設圖中“器件6”處發生短路，則供電電源無法加上。現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，這時會發現，正極自B1點向B6點移動時，電壓表的讀數增大，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，并觀察數值，如果探頭在印制板線條上移動至讀數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

根據對生產中出現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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