崔祺 程玉强

摘 要：本文着重介绍了一种新的印制板短路故障检测方法。该方法不会对印制板产生损害，且适用于各种原因引起的短路。该方法操作简单， 能帮助操作人员快速且准确地找出短路故障点。

关键词：印制板；短路；故障点查找

一、引言：

短路是指在正常电路中电勢不同的两点不正确地直接碰接或被阻抗（或电阻）非常小的导体接通时的情况。短路时电流很大，往往会损坏元器件或印制板。印制板在回流焊、波峰焊过程中易造成元器件管脚搭锡短路；在生产过程中易产生线条短接；在使用过程中也会出现器件失效从而造成电源短路。针对短路常用的检测方法各有优缺点，本文在已有基础上探讨了一种新的方法。

二、常用检测方法介绍：

目前常用的短路故障检测方法有：

1、割线法。此方法为传统检测方法。将与短路相关的元器件逐个拆除，每拆一个测量一次信号是否仍短路，直到找出故障点为止。此方法虽简单易行，但对印制板损伤较大，且影响日后印制板可靠性，检测时间也较长，所以一般不建议采取此方法。

2、毫欧表测量。铜的电阻率为0.0172μΩ*m，若印制板上的铜箔厚度35μm，印制线宽 1mm，则每10mm长的铜箔阻值约为5mΩ左右。普通万用表无法精准测量，我们可以采用毫欧表测量。当测到两信号点间阻值最低时即为短路故障点。此方法对操作者有一定要求，需操作者熟悉印制板电路。

3、热成像检测。热成像检测是通过红外热像仪检测通电后的印制板中异常发热点来判断故障位置的方法。短路故障点在通电后数秒内会出现异常升温，使用红外热像仪可以方便的查找到短路所在位置，但此方法需对印制板通电检测，可能会对印制板造成再次损伤。

三、压降检测法：

铜箔的阻值可以测量，我们也可用恒流源加在短路信号之间，把测量电阻值转为测量电压值，使用电压表来查找短路故障点。

在下图中，假设A线条为印制板上正电源供电端，B线条为印制板上负电源供电线端，正常情况下这两条线条不直接相通，供电电源（如+3.3V）可正常为印制板上的集成电路以及各分离元器件供电。现假设图中“器件6”处发生短路，则供电电源无法加上。现用理想电流源向印制板供电。因短路，在A、A6、B6、B之间形成电流流过线路板上各段线条，根据欧姆定律，其各段线条上会形成压降。测量压降，即可确定短路点位置。

测量时，将灵敏度高的电压表负极固定在B端，正极顺序移动接触B1至B6各点，这时会发现，正极自B1点向B6点移动时，电压表的读数增大，说明短路点是在相应测试点之外。但自B6至B7点时，读数相同，说明B6、B7之间无电流流过，可以判断短路点在“器件6”处。

上述原理虽然简单， 但具体实施还存在些问题。我们知道，电路板上的铜箔阻值是非常小的，为了准确地找到短路故障点，在1mm 长的铜箔上应有足以辨认的压降。为此， 电流源至少应为2.5A，这么大的电流时间稍长就可能烧坏铜箔以及器件，而电流太小，则铜箔线条上的压降变化太小，又不能准确定位。为解决此问题，采用的方法是，测试用电流源输出占空比很小的方波。这样平均电流很小，对测试电流源及印刷电路板上的线条均是安全的。当然，此时测试就不能用电压表进行直接测量，因为电压平均值很小，需要采用采样保持器，方可稳定地检测到方波的幅值。

四、检测方法

测量时，探头必须平行于电流方向，才可以正确捕捉到电波信号。该方法使用简单，只要将探头自A 点起逐步向后移动，并观察数值，如果探头在印制板线条上移动至读数向所有方向均不再增大时，该处即为短路故障点。如果有多个短路故障点，同样可以使用此方法逐个找出来。

五、结束语

根据对生产中出现的短路故障检测的验证，利用该方法均能在短时间内快速定位，经确认达到100%的准确率，效果明显。该印制板短路故障检测方法对电路板不会产生任何损害，且适用于各种原因引起的短路。

参考文献：

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