Wenn Sie eine strombegrenzte Tischversorgung haben, stellen Sie diese auf 2 oder 3 Ampere ein und schließen Sie sie auf der blanken Platine zwischen Strom und Masse an.(Besser: Beginnen Sie mit 100 mA und erhöhen Sie diese auf 2 oder 3 A, wenn der Kurzschluss nicht abkocht.)

Prüfen Sie nun mit einem angemessenen Voltmeter, welcher Teil des Stromnetzes dem Erdpotential am nächsten liegt.Ihr Kurzfilm ist irgendwo in der Nähe.

Suchen Sie einen Punkt, der auf allen Ebenen frei ist, z. B. eine Durchkontaktierung, die nicht mit Strom oder Masse verbunden ist. Es sollte ein ringförmiger Ring sichtbar sein, wenn Sie ein Licht durch die Rückseite der Platine scheinen. (Natürlich nicht rundherum aufgrund der Verbindungssignalspuren, aber es sollten einige gebrochene Donutsegmente sichtbar sein.) Es gibt Fertigungstoleranzen, aber wenn die Durchkontaktierung deutlich weit vom Zentrum entfernt ist oder eine der inneren Schichten schlecht ist Bei der Registrierung wird der Ring teilweise oder vollständig blockiert. Wenn Sie in den Ecken Befestigungslöcher haben, vergessen Sie nicht, diese ebenfalls zu überprüfen.

Im Laufe der Jahre wurden ich und meine Kohorten von schlechten PCB-Anbietern verbrannt, sowohl von billigen als auch von Premium-Anbietern. Schlecht gefertigte Leiterplatten sind selten, kommen aber manchmal vor. Ich hatte einmal einen Designverlust von 1 Mio. USD aufgrund eines lokalen Premium-PCB-Anbieters, der (1) unser Design durch Bearbeiten der Gerber-Dateien modifizierte. Er glaubte anscheinend, dass für das Design viele der WLP-IC-Signalstifte mit Masse verbunden werden mussten, und (2) ) Der gleiche Techniker des Leiterplattenherstellers hat auch unsere Netzliste geändert, um seinen QS-Test zum Bestehen zu bringen, als er die Kurzschlüsse feststellte, die er in seinem nunmehr eher "seinem" als "unserem" Design eingeführt hatte. Ich bin immer noch wütend über diese Jahre später. Als wir den Leiterplattenhersteller mit unseren Beweisen konfrontierten, gaben sie zu, dass alles ihre Schuld war, und gaben uns eine 50% ige Rückerstattung. Dieser Anbieter ist jetzt permabaniert.

Als Abwehrmaßnahme hinterlasse ich manchmal einen freien Bereich in der Ecke mit einer allschichtigen Passermarke zum Testen der Schicht-zu-Schicht-Registrierung und zusätzlich einer eindeutigen Schicht-ID wie 1/2/3/4/5 / 6, um zu überprüfen, ob keine Grafik auf der inneren Ebene fehlt. Es ist schwierig, auf Registrierungsfehler oder fehlende Schichten zu testen, wenn die Grundflugzeuge schön und solide sind. Manchmal gewöhnen wir uns daran, selbst von billigen Anbietern sehr hochwertige Leiterplatten zu erhalten. Wir vergessen, diese Art von eingehenden QS-Abwehrmaßnahmen einzubeziehen.

Dies ist eine späte Antwort, die die Antwort von The Photon erweitert. Mir ist klar, dass dies jetzt nur wenige Menschen sehen werden, aber ich kann darauf verweisen, wenn in Zukunft ähnliche Fragen gestellt werden. Während meiner langen Karriere wurde ich als Experte für die Suche nach Shorts in der großen Firma bekannt, in der ich arbeitete. Abgesehen von den Shorts, die ich für meine eigenen Projekte hatte, baten andere Leute um Hilfe bei ihren Boards, ich isolierte viele Shorts im Laufe der Jahre.

Das OP hat mir eine PWB mit einem Kurzschluss gesendet, damit ich einige Nuancen des Prozesses dokumentieren kann. Ich beschreibe den Prozess für eine Kurzschlussleistung. Diese sind aufgrund der geringen Widerstände normalerweise am schwierigsten zu finden.

Um einen Strom in die kurzen, lötenden Drähte auf die Leiterplatte zu leiten. Sie benötigen mindestens 3, Leistung, Masse und einen Referenzpunkt. Der Referenzpunkt ist entweder Strom oder Masse. Beginnen Sie mit Masse, da die meisten Leiterplatten über mehr Erdungspunkte verfügen, auf die zugegriffen werden kann. D Versuchen Sie nicht, die Referenz mit den Strominjektionsdrähten zu teilen, da Sie winzige Spannungen messen. Der Spannungsabfall an diesen Drähten kann den Spannungsabfall in den Ebenen überschwemmen. Ein Draht mit fließendem Strom erwärmt sich und der Spannungsabfall driftet, was den Isolationsprozess viel schwieriger oder unmöglich macht.

Normalerweise platziere ich die Einspritzpunkte an gegenüberliegenden Enden der Platine. Wenn sich der Kurzschluss in der Nähe eines Injektionspunkts befindet, können die Ergebnisse verwirrend sein. Auf diese Weise ist der Kurzschluss weit von mindestens einem der Einspritzpunkte entfernt. Die Referenzpunktverbindung sollte sich in der Nähe des Injektionspunkts befinden. Versuchen Sie jedoch, sie nicht dort zu platzieren, wo eine Oberflächenspur den Strom teilt. Oder Sie haben das gleiche Problem wie im vorherigen Absatz beschrieben.

In der Abbildung sind die Krokodilklemmen an den Strominjektionspunkten angebracht, die Q-Kugel ist mit dem Erdungsreferenzpunkt verbunden.

Der Spannungsabfall in der Ebene liegt im Millivoltbereich. Sie möchten also etwas 100- oder 1000-mal empfindlicheres, um die Spannungsgradienten zu ermitteln. Idealerweise möchten Sie ein Voltmeter mit einer Mikrovolt-Auflösung oder besser. In einigen Fällen kann jedoch eine Auflösung von 10 Mikrovolt ausreichend sein.

Ein kleines Unternehmen oder ein Bastler verfügt möglicherweise nicht über ein Messgerät, das empfindlich genug ist. Es ist jedoch nicht schwer, einen 1000X-Verstärker zu bauen. Die meisten gängigen DMMs haben eine Auflösung von 1 Millivolt. Der 1000X-Verstärker gibt Ihnen eine Mikrovolt-Auflösung. Weitere Informationen zum Bau eines 1000X-Verstärkers finden Sie am Ende dieser Antwort.

Stellen Sie die Spannung mit einem Labornetzteil auf 0,5 V ein. Wenn sich der Kurzschluss öffnet, soll dieser niedrig genug sein, um Schäden an bereits bestückten Leiterplatten zu vermeiden. Stellen Sie die Strombegrenzung auf einige hundert Milliampere ein. Möglicherweise müssen Sie es später erhöhen, um einen ausreichenden Spannungsgradienten in den Ebenen zu erhalten. Ich habe für dieses Beispiel 500 mA verwendet.

Zunächst gehe ich davon aus, dass sich der Referenzpunkt im Bodennetz befindet. Prüfen Sie anhand des Bildmaterials und / oder des Schaltplans als Referenz die Erdungspunkte auf der Leiterplatte auf die größte Spannungsdifferenz. Versuchen Sie, den in der Ebene fließenden Strom zu visualisieren. Der Stromfluss in den Kupferebenen verursacht winzige Spannungsabfälle. Sie müssen nicht jeden Erdungspunkt auf der Platine prüfen. Wenn die Spannung kleiner wird, bewegen Sie sich in die falsche Richtung.

Wenn Sie den höchsten Spannungsabfall festgestellt haben, erhalten Sie normalerweise genügend Hinweise, um das Problem zu finden. Bei dieser Leiterplatte befand sich der Kurzschluss in zwei Anschlusslöchern, die durchzogen und mit Masse verbunden sind. Ein Blick auf das Kunstwerk bestätigte, dass das Triebwerk nicht um das Loch herum geräumt wurde, was zu einem Kurzschluss führte.

Wenn die Ergebnisse verwirrend erscheinen, kann es manchmal hilfreich sein, die Injektionspunkte an einen anderen Ort zu verschieben.

Zur Bestätigung verschiebe ich normalerweise den Referenzpunkt zum Stromnetz und wiederhole die Messungen, diesmal prüfe ich die Strompunkte auf der Leiterplatte. Diese Leiterplatte verfügt nicht über viele Oberflächenstromanschlüsse, daher war dies nicht so nützlich.

So bauen Sie einen 1000X-Verstärker:

Ich habe meine Teile durchgesehen und den am besten geeigneten Opamp gefunden, einen LT1492. Sie benötigen einen Operationsverstärker mit einer niedrigen Eingangsoffsetspannung. Viele gängige Operationsverstärker funktionieren nicht. Da die Schaltungsverstärkung hoch ist, wird der Ausgang durch einen Offset von mehr als einigen Millivolt gesättigt. Der Operationsverstärker LT1492 hat einen maximalen Eingangsversatz von 180 uV. Es gibt viele andere Operationsverstärker, deren Offsets so niedrig oder besser sind. Wenn Sie eine große Anzahl von Operationsverstärkern mit einem hohen Spannungsversatz im ungünstigsten Fall haben, haben Sie möglicherweise Glück und finden mithilfe von Versuch und Irrtum einen mit einem niedrigen Spannungsversatz.

Ein kleiner Offset im Ausgang ist in Ordnung, da wir nach Spannungsunterschieden suchen. Der von mir verwendete LT1492 erzeugte eine Ausgangsspannung von 0,02 V, wobei der Eingang kurzgeschlossen war (entsprechend 20 uV am Eingang).

Die Angabe des Opamp-Eingangsvorspannungsstroms ist nicht so wichtig, da die Eingangsimpedanzen der Schaltung niedrig sind.

Wenn Sie eine kleine Testschaltung erstellen, um ein Problem zu beheben, möchten Sie, dass sie so einfach wie möglich ist. Erstellen Sie kein weiteres Problem zur Fehlerbehebung.

Ich empfehle nicht, ein drahtloses Steckbrett zu verwenden. Wenn Sie unerfahren sind, empfehle ich Ihnen, es so ähnlich wie möglich zu bauen. Ich habe eine kleine Perf-Platine, einen Erdungsbus mit 20 AWG und 24 AWG für die andere Verkabelung verwendet.

Ich empfehle, das Gerät mit Batterien zu betreiben, damit Sie sich keine Gedanken über Stromversorgungsgeräusche machen müssen, die sich auf die Messungen auswirken. Ich habe zwei 9-V-Batterien mit einem DPDT-Schiebeschalter in Reihe verwendet. Wenn Sie Erfahrung mit Opamps haben, können Sie mit dem zweiten Opamp einen virtuellen Boden erstellen und nur eine Batterie verwenden.

^{simulieren diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>}

Ich habe keine Messsonden mit scharfen Spitzen, da die Welt in Bezug auf Klagen paranoider wird. Diese sind nicht mehr so häufig.Ich habe eine Sonde mit einer Nähnadel gebaut.Ich habe die Nadel auf einen kleinen Holzstab geklebt, damit sie leichter zu handhaben ist.

Klingt so, als wäre die Voltmeter-Methode am besten.

Sie können aber auch eine binäre Suche durchführen.Nehmen Sie ein nacktes Brett und schneiden Sie es in zwei Hälften.Überprüfen Sie beide Hälften auf Kurzschluss.Werfen Sie die Hälfte weg, die keinen Kurzschluss hat.Schneiden Sie die verbleibende Hälfte erneut in zwei Hälften und wiederholen Sie den Vorgang.Irgendwann (überraschend wenig Schnitte) bleibt ein so kleines Stück übrig, dass Sie den Kurzschluss leicht finden können.

Wenn der Kurzschluss nach einem Schnitt verschwindet, befindet sich der Kurzschluss in der Schnittlinie der Säge.

Wenn Sie eine Wärmebildkamera haben, können Sie möglicherweise einen Hot Spot finden, wenn Sie mehrere Ampere durch den Kurzschluss zum GND fließen lassen.Aber ich denke, jemand anderes hat diese Methode bereits vorgeschlagen.

Use ein Milliohm-Meter

Wenn Sie ein Messgerät haben, das Bruchteile eines Ohm messen kann (einige High-End-Multimeter haben dies ebenso wie Elektrikerwerkzeuge oder einige 10-Dollar-Geräte, die bei ebay als ESR-Messgeräte verkauft werden), können Sie verwenden es, um den Fehler zu lokalisieren.

Schließen Sie die Messsonden an der Spitze kurz. Dies gibt Ihnen die Widerstände der Sonden selbst. Wir befassen uns nur mit Unterschieden von diesem Wert. Das Messgerät bietet möglicherweise eine Nullungsfunktion, oder wir müssen diese Messung nur von unseren Messwerten abziehen.

Bringen Sie die Sonden an einer beliebigen Stelle auf der kurzgeschlossenen Spur an, eine Sonde auf jeder Seite. Beachten Sie den Messwert und wie er sich vom Nur-Sonden-Messwert unterscheidet. Zum Beispiel könnte der Unterschied 80 Milliohm betragen.

Bewegen Sie dann eine Sonde auf einer Seite und suchen Sie nach der Stelle, an der der Messwert am niedrigsten ist. Nehmen wir an, das ergibt 50 mOhm. Bewegen Sie nun die zweite Sonde auf der anderen Seite und versuchen Sie, diesen Wert weiter zu reduzieren. Sobald Sie das Minimum erreicht haben, befindet sich die Position der Sonden am oder in der Nähe des Kurzschlusses.

Es dauert nur wenige Minuten und ist sehr effektiv. Bei Boards mit massiven Kupferebenen, deren Widerstand absichtlich winzig ist, ist dies wahrscheinlich nicht so einfach, aber bei Signalspuren funktioniert es recht gut.

Low-Tech-Methode

Auch wenn Sie keine Wärmebildkamera zur Verfügung haben (wie von anderen vorgeschlagen), haben Sie ziemlich empfindliche Wärmesensoren zur Hand.

Lassen Sie einfach einen begrenzten Strom laufen (0,5 A, 1 A, 5 A - hängt davon ab, was von der Platine erwartet wird. Verwenden Sie ein Voltmeter, um die in die Platine fließende Leistung abzuschätzen.Überprüfen Sie das Board mit Ihren Fingern.Sie finden den Hot Spot.

Andernfalls wenden Sie einfach mehr Strom an.Sie können entweder die Hitze spüren oder eine Spur sichtbar verbrennen.Im schlimmsten Fall kommt es zu einer Ausbuchtung, wenn der Fehler zwischen den überfluteten Schichten liegt.

Eine weitere Low-Tech-Methode. Überprüfen Sie Ihren Gerber-Brunnen oder veröffentlichen Sie sie hier für unsere Überprüfung.Achten Sie auch auf gedrehte 45-Quadrat-Pads auf dem fertigen Brett.Diptrace-Exporte werden nicht immer von allen Anbietern auf quadratischen Pads korrekt gelesen.Ich hatte einen Herstellungsfehler, der dadurch einmal auf einer 4-Lagen-Platte verursacht wurde.

Der Grund dafür ist, dass Diptrace einen Diamanten erstellt und um 45 dreht, aber einige PCBA-Importsoftware führt den Befehl 45 nicht aus.