PCB & PCBA 短路 定位 巡航掃雷法 解決方案

1. PCB & PCBA短路定位巡航掃雷法 解決方案 www.esamber.com

2. PCB & PCBA短路定位巡航掃雷法---原理篇

3. 简化短路示意圖 传统短路测试法: 割线? 沿路拆元件确认? 头痛问题: 板子报废?浪费时间?成本?效率低? 3.3V電源 ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ 正常阻抗：35K ohm 異常阻抗：0.5 ohm 地(GND) M&S45新颖短路测试法,提供一种短路测试工具: 让你无需割线,无需拆元件,只需轻轻一探,短路与否自有分晓.

4. 新型的巡航式扫雷法 电波雷达 捕捉笔 M&S45短路探测仪的工作原理:利用往短路回路中施加特定的电波雷达信号，再用电波捕捉笔进行跟踪识别定位。

5. “扫雷”需要工兵，也需要扫雷工具 發送探測雷達 識別反射雷達 地雷与土壤的差异

6. M&S45短路定位原理 1 回路附近雷达信号强 远离回路附近雷达信号弱 雷达探头

7. M&S45短路定位原理 1 顯示回路中的電波強弱 通過將紅黑表筆，往被判定短路失效的2個測試點施加特定的電磁波，由電波捕捉筆跟蹤“掃雷”，快速而準確的找到異常短路點 。

8. 2 线对线短路情形的短路回路 ？ ？ ？ ？ 远离回路附近雷达信号弱 ？

9. 3 線對地 短路情形的短路回路 ？ ？ ？ ？ ？ GND 地

10. 3 線對地 短路情形的短路回路 • 熟悉電路的重要性 ？ ？ ？ ？ ？ GND 地

11. 4 電源對地 短路情形的短路回路 GND • 電路的熟悉很重要 GND 3.3vVcc 3.3vVcc 3.3vVcc

12. 4 電源對 地短路情形的短路回路 GND • 電路的熟悉很重要 GND 3.3vVcc 3.3vVcc 3.3vVcc

13. 5 帶有大容量電容時的回路 GND 3.3vVcc

14. ６ 可行的“扫雷”技巧----电感免拆除 电感 如果短路在这端

15. ６ 可行的“扫雷”技巧----电感免拆除 电感 如果短路在这端

16. ６ 可行的“扫雷”技巧----电感免拆除 电感 如果短路在这端

17. PCB & PCBA短路定位巡航掃雷法---应用基础篇

18. １ M&S45 短路探测仪技术规格 技术规格参数 M&S45 • 短路侦测 • 可侦测短路范围: 0~20 Ω • 开路时驱动电压 : 100mV~700mV • 驱动电流 :50mA ~300mA • 敏感精确模拟显示 • 手柄指示灯 : 指到哪看到哪 • 非破坏性追踪电流，找出短路点 • 无须专业技术人员操作 • M&S45 能够侦测各种短路,包括蚀刻短路（PCB短路）、焊接短路、元件短路等

19. M&S45 短路探测仪指示灯的判读 2 表笔检测信号的认识 電阻回路 強信號 電阻回路 中等信號 電阻回路 弱信號 電容回路 強信號 電容回路 弱信號 電阻&電容回路 中等信號 電阻&電容回路 弱信號

20. Short circuit high signal M&S45 短路探测仪指示灯的判读 2 短路回路特征及对应指示 1 1：显示特点：指示器显示值最大，端部指示灯明亮闪烁，其余LED不发光 2：信号判读： A: 回路中没有大容量电容 B：回路trace较细，输入信号电流密度较大 C：探测器已经追踪到电流轨迹

21. Short circuit middle signal Short circuit weak signal M&S45 短路探测仪指示灯的判读 2 2 1：显示特点：部分指示灯明亮闪烁，其余LED不发光 2：信号判读： A：回路中没有大容量电容 B：可能信号本身较弱 a：回路trace较宽，输入信号电流密度较小 b：探测器偏离电流轨迹 c：探测器探头与信号电流方向不平行

22. capacitive circuit high signal M&S45 短路探测仪指示灯的判读 2 3 1：指示器显示值最大，端部明亮闪烁，其余亮度较低 2：信号判读： A：回路中存在大容量电容 B：错误追踪电容电流轨迹，电阻回路电流轨迹在其它方位。

23. capacitive circuit high signal M&S45 短路探测仪指示灯的判读 2 4 1：未达到最大指示，低亮度闪烁 2：信号判读： A：电容回路 B：电容容量较小 C：回路trace较宽，输入信号电流密度较小 D：或 探测器偏离电流轨迹 E：或 探测器探头与信号电流方向不平行

24. Shorted circuit /capacitive circuit big capacitance M&S45 短路探测仪指示灯的判读 2 5 1：指示器显示达最大，端部高亮闪烁，中部靠两端部分低亮度，中部高亮闪烁（如图所示） 2：信号判读： A：回路中存在较大容量电容，且有明显短路症状， B：短路电流轨迹与电容电流轨迹一致。 C：回路trace较宽，输入信号电流密度较小 D：探测器接近电流轨迹 E：探测器探头与信号电流方向不平行

25. Shorted circuit /capacitive circuit middle capacitance M&S45 短路探测仪指示灯的判读 2 6 1：端部低亮闪烁，中部高亮闪烁（如图所示） 2：信号判读： A：回路中存在电容回路，且有明显短路症状。短路电流轨迹与电容电流轨迹一致。 B：回路trace较宽，输入信号电流密度较小 C：或 探测器偏离电流轨迹 D：或 探测器探头与信号电流方向不平行

26. 3 M&S45 短路探测仪实操指南 信号线间短路 沿着信号最强点推行，当信号明显减弱时，需调整方向，寻找最大信号 环输入点，寻找信号最强点 在信號變弱后，可在周边查找有无信号，以确认 信號只傳輸到此處，即沿另外路徑返回，且此兩路徑不應有直接通路，因而可以判断此处即为短路点

27. 3 M&S45 短路探测仪实操指南 电源间短路 环输入点，寻找信号最强点 沿着信号最强点推行，当信号明显减弱时，需调整方向，寻找最大信号 此处正常情况下无直接通路，不应有信號通过，因而可以判断此处即为短路点 此時信號有較大幅度減弱，需作如下判斷： 1：有無其它路徑 2：沿減弱后的信號的最大方向，是否持續存在 找到短路点后，可在周边查找有无信号，以确认

28. 3 M&S45 短路探测仪实操指南 电源间短路 环输入点，寻找信号最强点 沿着信号最强点推行，当信号明显减弱时，需调整方向，寻找最大信号 找到短路点后，可在周边查找有无信号，以确认 此处正常情况下无直接通路，不应有信號通过，因而可以判断此处即为短路点

29. 3 M&S45 短路探测仪实操指南 不同输入点，确定短路位置 若以A點為信號注入點，測試回路中將存在電容信號 同時顯示电容回路及短路回路特征 部分驅動信號經由電容形成回路 A 此點短路信號走到終點，向其它方向不再延伸，初步判定為短路點 此時信號有較大幅度增強，需作如下判斷： 1：有無其它路徑 2：沿信號的最大方向，是否持續存在 環繞短路點，確認沒有其它疑似短路回路

30. 3 M&S45 短路探测仪实操指南 不同输入点，确定短路位置 若以B点为信号注入点，短路信号将与电容信号分离 寻找最大信号方向，沿信号轨迹推进 B 至此信号不再向其它方向延伸，若环绕周围无其它信号轨迹，此时则可判定信此处即为短路点

31. PCB & PCBA短路定位巡航掃雷法---技巧篇

32. 目录: • 技巧一: 环形扫雷定向法 • 技巧二: 分区标识定位法 • 技巧三: 对角线查找原理 • 技巧四: 换点排疑法 • 技巧五: 电感定位法 • 技巧六: 直探元件排除法

33. 技巧一: 环形扫雷定向法 电流主干道,信号是一环中最强的地方 • 围绕表笔扫一圈,仔细比较扫雷笔上信号的变化情况,在这一圈中最强的方向即电流流出的方向, 也即知道电流朝哪个方向流, 短路在哪个大区域.

34. 技巧二: 分区标识定位法 区域4 区域1 区域2 区域3 • 分区域查找法将整板划分为多个区域(一般四个,太大的板子可八块), 根据点图分析每块区域上的元件是否有短路,或根据”方法一”定向至某一区域后,再对该区域进行分析.

35. 技巧三: 对角线查找原理 区域1 区域4 区域2 区域3 • 分区域查找法需配合对角线查找原理进行追踪. • 对角线原理指的是: 当要探测追踪区域1时,两支表笔的输入端都放在其对角区域3,这样区域1在扫雷探测时就不会给流经的电流干扰,方便排除分析.

36. 技巧四: 换点排疑法 真正短路 元件D 可疑元件A 信号很强 如何断定?? 区域1 位置C 区域4 元件A 位置B 区域2 区域3 • 如果在追踪短路过程中,发现了两,三个乃至多个元件上方信号很强的. 可采用换点探测法,即将红笔或黑笔换其它区域的位置再去检查那些可疑元件是否还有强信号.如果是真的短路点,无论怎么换点都有强信号,但可疑点则不会. • 如上图,若红笔位置在区域3的”位置B”,则元件A信号很强,为可疑短路元件.当红笔换在区域1的”位置C”, 则短路电流(红色轨迹)不会流过可疑元件A,A处没有信号,因此可排除A为短路元件的可能.

37. 技巧五: 电感定位法 区域4 ? 区域1 区域2 区域3 • 如上图区域1所示,将红笔接触电感的左端, 黑笔仍接地. 将扫雷笔跨在电感本体上, • 发现有很强信号,证明有电流流经电感,故短路点一定是在电感的右边. • 反过来,如果将红笔接触电感的右端(上图用蓝笔示),电感本体上是看不到信号的,说明短路电流不经过电感,因此不是左端短路,同样可判断其右端短路. • 思考: 同样,如果电感在区域3,该如何判断?

38. 技巧六: 直探元件排除法 区域2 • 如果某电源涉及较少元件(一般几十个),或经常在某些元件短路,可采用直接探测元件,看是否有强的电流信号,如果有,用”换点排疑法”确认后,可以确定该元件就是短路元件.

39. 总结 • 以上几种方式可以综合使用,几种或多种方法配合使用效果更佳. • 以上几种方式最好配合Gerber/点图查找,效率更快.

40. PCB & PCBA短路定位巡航掃雷法---案例分享篇

41. 经典案例一: BGAPad Trace露铜 元件已拆 元件已拆 元件已拆 一开始怀疑 电池,后发现 电池不用3.3V 元件已拆 放大镜下, Pad trace 露铜 short • 上图为东莞JC客户一BGA Pad Trace 露铜导致3.3V Short To GND 的问题 • 根据信号曾怀疑过电池座短路,后查点图,发现电池座不使用3.3V. • 最后追踪到一已拆BGA的地方信号消失,但BGA已拆,附近板底已无其它元件,断定PCB短路,结合点图,在放大镜下确认PCB在信号消失点的状况,发现3.3V trace 露铜.

42. 经典案例二: 插件电容板面连锡 拆掉后, 仍很强信号 怀疑此电容, 拆掉 元件已拆 元件 已拆 CPU 座子 元件 已拆 • 上图为东莞JC客户一插件电容板面连锡致3.3V Short To GND 的问题 • 根据信号曾怀疑DIMM上面的一颗电容短路,拆掉后,发现短路仍然存在. • 最后继续追踪到一电解电容处,放平探笔发现电容上信号很强.当摘掉电容前一电感时,原DIMM上方的短路信号全部消失,因此可断定此电容附近短路,摘掉此电解电容,发现电容的电源孔与地孔被锡丝连接起来了.

43. 经典案例三: 不相关connector short 此连接器没连 1.8V电压,但其 一引脚与一1.8V 电感相连 怀疑此电容, 拆掉 • 上图为上海JP客户两处1.8V Short To GND 的问题 • 根据信号找到一处电容短路,拆掉后,电容位置处无短路回路阻抗信号. • 但整个1.8V网络还是短路,最后找到一个电感上信号很强,电感只有电源网络,无地端,不会短路,查一连接器,其一引脚连接在此电感上,连接器短路导致误似1.8V对地短路.

44. 经典案例四: DIPConnector GND Pin 残铜 怀疑此 连接器,拆掉 放大镜下观察, 发现其地孔有残 铜与3.3V电源区 相连起来了. • 上图为东莞TH客户一插件连接器接地孔残铜与3.3V电源短路的问题 • 根据信号找到一连接器处信号非常强,但根据点图发现,此连接器刚好压在3.3V电源区块上,为了区分是连接器短路信号还是电源区块产生的信号,对比压在同电源区块的另一相同的连接器,并没发现信号, 而且此电源区块的其它旁边部分信号很弱,并且连接器的强信号方向与电源区块电流方向垂直,故断定不是电源区块产生之信号,确定是连接器短路. • 拆掉后,短路仍未消失,到放大镜下仔细察看,发现一地孔残铜与此电源区块相连短路.

45. 经典案例五: BGA大面积击穿短路 元件已拆 • 上图为东莞TH客户一BGA 大面积击穿导致1.5V Short To GND 的问题 • 根据信号找到一BGA,有中等强度信号,与电流输入线上的强信号不一样.但换板子上的不同点加入电流信号,都可以在此BGA片发现中等信号. • 确定后,拆掉此BGA,短路信号消失.事后思考原因,可能是BGA大面积被击穿,类似大铜片效应,电流在面积较大路径中走时,其信号强度变弱.

46. 其中一颗有强 信号,摘掉后, 短路信号消失 经典案例六: 环形电源回路对地短路 换五点确认后, 此下仍信号最强, 怀疑此IC,拆掉 拆掉后仍短路, 放大镜下并没 发现PCB问题 想到此IC后是 否还有元件用到 此3.3V. 比对点图发现 IC后还有四颗 电容 元件已拆 • 上图为深圳F客户一电容连锡导致3.3V Short To GND 的问题 • 根据信号找到一IC,摘掉后,仍短路,在放大镜下查看PCB问题,并无异常. • 根据点图发现此IC后还有电容用到3.3V,若电容短路,短路电流必经过IC,所以误以为IC短路,摘掉电容后,短路症状消失.

47. Thank You !