PCB检测方法与检测技术

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为了尽快查PCB的故障,通过分析引起PCB故障的常见原因,结合电路知识,在长期实践中总结出一套极具操作性的PCB检测流程及遵循的四个”先后”原则。最后,从检测手段和检测技术发展的角度,总结了PCB检测的发展趋势。
印制电路板(PCB)是电子工业的重要部件之一。几乎所有电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机,通讯电子设备,军用武器系统,只要有集成电路等电子元器件,为了它们之间的电气互连,都要使用印制板。
正是由于PCB应用范围的广泛,对于PCB有可能出现的故障,本文在大量实践的基础上总结出了一套极具操作性的检测方法,这套检测方法以检测流程和四条“先后”检测原则的方式提供给大家,希望能对实践当中电路板检测工作提供有益的参考。
1 PCB及其常见故障因素分析
1.1 PCB概述
PCB是印制电路板的简称,它是将电子设备中各元器件之间的连线事先通过一系列过程刻蚀到覆铜板上,电子设备采用印制板后,由于同类印制板的一致
性,从而避免了人工接线的差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测,保证了电子设备的质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于维修。
印制板从单层发展到双面、多层和挠性,并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展,不断缩小体积、减少成本、提高性能,使得印制板在未来电子设备的发展工程中,仍将保持强大的生命力。
1.2 PCB常见故障因素分析
随着电路的复杂化和元器件的集成化,电路板在制作和使用过程中难免出现各种故障。通过长期的实践,本文总结出了电路板出现故障主要有以下几方面因素:
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治理理论1)电路板结构布局不够合理,受到布线、周围元器件电磁等于扰;
2)电路板组件损坏,导致系统无法正常工作;
3)元器件性能因自身原因不稳定,导致设备工作不稳定;
4)电子设备的元器件无损害,导致不能工作的原因由焊点虚焊等原因造成,这会导致电路开路或短路;
据相关统计,电路板中最常见的故障通常都由以下因素引发。
2 PCB检测的一般流程及检测原则
2.1 PCB检测前应做的工作
王大宾1)了解该设备工作时的环境,主要考虑外界电参数对设备有可能造成的影响;
2)询问电路板故障时有什么现象,并分析导致故障的原因;
3)仔细查看电路板上的元器件,出对电路板起到关键作用是哪些元件;
4)做好防电磁、静电等干扰措施。
2.2 PCB检测的一般流程及遵循的原则
PCB检测的一般流程如图2所示。
该流程图从整体上给出了PCB检测的一般过程,分析以上流程图可知,检测PCB首先应观察电路板的结构和外观,接着对有可能出现故障的元器件进行测试,在到故障点后,对故障点进行修复或更换新的元器件,最后采用仪器仪表对电路板相关电路参数进行测试。其中对分立元件、集成电路等电路构成是其中的重点,我们把该流程图转化为PCB检测中的四条“先后”原则,即先看后量、先外后内、先易后繁和先静后动。
2.2.1 从人工观察到仪器测量,即“先看后量”
电子设备中的元件和它们之间的导线几乎都分布于电路板表面,当一块电路板出现故障时,应该首先对其利用肉眼观察,如果想要获得更好的效果,借助显微镜、放大镜等光学仪器可以帮助我们更准确地到问题所在,无论使用何种方法,应着重发现是否有以下情形:
1)元器件之间的连接是否完整,电源、地等特殊点是否工作正常;
2)集成芯片、二极管、三极管、电阻、电解电容、电感等元件各引脚是否存在少接、乱接现象;
3)各元件焊点是否存在虚焊、漏焊、引脚插错等操作方面的问题;
通过以上对电路板所作的初步观察与判断,很多情况下已经可以出问题的所在,但有些问题是不容易被肉眼观察到,所以这时可以采用常用测试仪表如万用表来进一步判断故障原因。电路板的电源和地之间的阻值通常是比较固定的,一般大于70~80 Ω,这时用万用测量电路板中电源与地的阻值,如果测量值太小,例如几个或十几个欧姆,表明电路板上有元器件很有可能被击穿或部分击穿,这样就需要首先将被击穿的元件出来。通常操作流程是将电路板与电源正常连接后,用手去摸电路板,感觉各器件表面的温度,能感觉到烫手有可能就是被击穿的元件,当然有些元件在正常工作时温度是挺高,这就需要我们对各种元件性能熟悉。如果测量结果正常,再接着用万用表测量电路板上的各种元件的输入输出的电参数,对照已知的元件参数来判断元件是否工作在正常状态。
2.2.2 从外围到内层,即“先外后内”
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太阳能小屋的设计根据前面分析得知,元器件引起的电路板故障所占的比例最大,所以如何更高效地到问题元件是非常重要的。据相关统计,由于PCB制作的要求及电路结构的特点,处在外围和次外围的元器件最容易导致电路板损坏,比例达到86%。为了便于实现与内外电路连接,外围元件的主要功能在于驱动、转换、隔离、保护和通讯,所以在PCB进行布局时往往被安置在电路板外围,电路板工作时受到诸如电流浪涌、震动、外部电源冲击、引起的噪声和尘埃而出现故障,显然外围元件是最容易受到影响的。而处于较内层的元器件一般主要进行信号的产生、放大和传递,在首先对外围元件进行检测后,再对内层元件的各项电参数进行检测。
2.2.3 从简单到复杂,即“先易后繁”

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