檢測(cè)印刷電路板上的電源和接地短路： 一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)
多層印刷電路板（PCB）上的電源對(duì)地短路是一個(gè)常見(jiàn)且具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，需要在不損壞電路板的情況下進(jìn)行診斷。施加電流來(lái)定位短路可能會(huì)導(dǎo)致性損壞，這是不可接受的，尤其是對(duì)于昂貴或原型電路板。

技術(shù)人員和工程師傳統(tǒng)上使用非破壞性方法來(lái)定位這些短路。他們首先在良好的照明條件下或用放大鏡目測(cè)印刷電路板，尋找可能導(dǎo)致短路的焊橋、損壞的元件或異物。如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的跡象，則使用萬(wàn)用表進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試。

要進(jìn)行連續(xù)性測(cè)試，萬(wàn)用表應(yīng)設(shè)置為連續(xù)性或二極管測(cè)試模式。將探針?lè)旁趦蓚€(gè)點(diǎn)上測(cè)試短路。萬(wàn)用表通過(guò)電路發(fā)送低壓電流并測(cè)量電阻。如果電阻很低（通常小于幾歐姆），則表示有連續(xù)的電流流過(guò)，說(shuō)明存在短路。

找到電路板上的電壓點(diǎn)有助于找到短路點(diǎn)，但如果電源和地平面的電阻太小，無(wú)法產(chǎn)生可讀取的電壓，這種方法可能就無(wú)效了。如果電源平面位于電路板的內(nèi)部層，而測(cè)試探針又無(wú)法進(jìn)入內(nèi)部層，那么這一難題就會(huì)更加嚴(yán)峻。

其他測(cè)試程序，如使用帶有示波器的自動(dòng) PCB 測(cè)試儀來(lái)檢查信號(hào)，可以定位故障，但需要昂貴的工具、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和時(shí)間，而這些可能只是有時(shí)才有。



利用紅外成像技術(shù)檢測(cè)印刷電路板和集成電路組件中隱藏的故障
電子元件和組件的熱成像檢測(cè)是故障檢測(cè)和質(zhì)量管理的既定程序，適用于從最初的原型開(kāi)發(fā)到批量生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程。這種方法能有效檢測(cè)各種問(wèn)題，如印刷電路板、集成電路和多芯片模塊表面的熱點(diǎn)和非典型溫度分布。它能識(shí)別異常接觸電阻、接合處隱藏的裂縫、射頻失配導(dǎo)致的功率損耗、散熱器不正確的熱連接、短路以及冷焊點(diǎn)等焊接缺陷。

印刷電路板上的短路會(huì)產(chǎn)生熱量，原因是過(guò)大的電流流經(jīng)非預(yù)期的低電阻路徑。發(fā)生短路時(shí)，電阻會(huì)顯著下降，根據(jù)歐姆定律（I = V/R），電流會(huì)激增。電流的增加會(huì)導(dǎo)致能量以熱量的形式迅速散失，從而可能損壞元件和降低電路板材料的性能。紅外熱像儀可以定位這些產(chǎn)生大量熱量的熱點(diǎn)。從低電流開(kāi)始，就有可能在造成進(jìn)一步損害之前識(shí)別出短路。這種方法有助于早期故障檢測(cè)，防止對(duì)印刷電路板及其元件造成無(wú)法修復(fù)的潛在損壞。

紅外顯微鏡可用于識(shí)別最小的問(wèn)題。紅外顯微鏡可以分辨小至 8 微米的短路。這樣就可以檢查精細(xì)的 SMD 部件，甚至是未包裝的 SMD 部件。

配備雙光學(xué)器件的高性能 PI 640i 或經(jīng)濟(jì)型 Optris Xi-400 紅外熱像儀
對(duì)更小、更高效、更可靠的電子元件和系統(tǒng)的需求日益增長(zhǎng)，這就需要熱檢測(cè)工具在整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期中為關(guān)鍵決策提供支持。由于電子行業(yè)的重點(diǎn)是縮小尺寸和降低功耗，因此具有中檔空間分辨率的紅外熱像儀對(duì)于檢測(cè)小型設(shè)備和連接中的故障至關(guān)重要。

為實(shí)現(xiàn)有效的故障檢測(cè)，作為入門(mén)級(jí)解決方案，建議使用像素至少為 75,000 的中檔分辨率相機(jī)（320 x 240 或更高）。在 Optris 產(chǎn)品線中，Xi400 有多種光學(xué)器件可供選擇，常用于 PCB 故障檢測(cè)。選擇具有適當(dāng)光學(xué)器件和測(cè)量視場(chǎng) (MFOV) 分辨率的相機(jī)對(duì)于精確測(cè)量目標(biāo)至關(guān)重要。

使用紅外熱像儀檢測(cè)微小目標(biāo)溫度上升的能力取決于熱像儀能夠聚焦在微小目標(biāo)上的像素大小和數(shù)量。如果目標(biāo)小于單個(gè)像素，溫度上升將被周?chē)^低的溫度所掩蓋，從而使故障更難定位，導(dǎo)致溫度測(cè)量不準(zhǔn)確。在檢測(cè)電子設(shè)備上的微小溫升時(shí)，紅外熱像儀的光學(xué)系統(tǒng)同樣重要；如果像素不能聚焦在一個(gè)小區(qū)域，那么高像素計(jì)數(shù)也是無(wú)效的。

用于各種電子應(yīng)用故障檢測(cè)的最佳紅外熱像儀系統(tǒng)包括一臺(tái)高分辨率紅外熱像儀（640 x 480）和至少兩個(gè)光學(xué)鏡組，用于對(duì)大型電路板進(jìn)行快速紅外掃描和對(duì)小型設(shè)備的故障進(jìn)行詳細(xì)研究。帶有可切換校準(zhǔn)光學(xué)鏡組和顯微鏡選項(xiàng)的高分辨率紅外熱像儀是 PCB 故障檢測(cè)的選擇。