Was verursacht einen PCB-Kurzschluss und wie kann man ihn erkennen??

Haben Sie schon einmal erlebt, dass sich Ihr Smartphone plötzlich in einen Handwärmer verwandelt oder sich hartnäckig weigert, aufzuladen?? Oder Ihr Computer verhält sich und fährt plötzlich ohne Vorwarnung herunter. Höchstwahrscheinlich, Ein PCB-Kurzschluss ist die Ursache des Problems. Ein PCB-Kurzschluss ist jede unerwünschte Verbindung zwischen zwei Punkten in einem elektronischen Schaltkreis, durch den der elektrische Fluss den normalen Strompfad umgeht. Das kann echte Kopfschmerzen bereiten, Dies kann dazu führen, dass die elektronischen Produkte nicht richtig funktionieren oder sogar das gesamte Gerät beschädigt wird. Deshalb, Es ist sehr wichtig, es rechtzeitig zu erkennen. In diesem Blog, Wir erklären Ihnen die Ursachen für einen Kurzschluss auf der Leiterplatte, und Methoden zur Erkennung und Vermeidung dieses Problems. Lesen wir weiter.

Häufige Ursachen für PCB-Kurzschlüsse

• Äußere Kontamination: Im Laufe der Zeit, Staub und Nässe schaden Leiterplatten. Sie bringen Dinge ein, die die Platine korrodieren lassen, oder fügen Sie leitfähiges Material hinzu, das die Funktionsweise verändert, zu Kurzschlüssen führen.
• Leitfähige anodische Filamentierung (CAF): Salze oder Metallteile, die in den Leiterplattenschichten stecken, können Probleme verursachen. Wenn die Spannung hoch ist, Sie lösen Reaktionen aus, die leitfähige Linien in der Glasfaser bilden. Das nennt man CAF und kann zu Kurzschlüssen in den Innenlagen der Leiterplatte führen.
• Schlechtes Löten: Wenn das Löten schief geht, es kann zu Kurzschlüssen kommen. Teile zu nahe beieinander platzieren, sie nicht gut ausrichten, oder die Verwendung von zu viel Lötpaste kann zu Kurzschlüssen führen. Weiterführende Literatur:Alles, was Sie über das Löten von Leiterplatten wissen müssen
• Fehler beim PCB-Design: Einige Kurzschlüsse treten aufgrund von Konstruktionsfehlern auf. Eine unzureichende Überprüfung des Entwurfs oder eine unzureichende Simulation der Produktion kann zu fehlerhaften Layouts führen, kein Abstand zwischen den Leiterbahnen, oder falsche Teileplatzierung.

Schlüsselmethoden zum Auffinden eines Kurzschlusses in einer Leiterplatte

1. Visuelle Inspektion

Schauen Sie sich die Leiterplatte mit einer Lupe an, um nach Problemen wie Lötverbindungen zwischen den Stiften zu suchen, Kupferbereiche, die nicht vollständig geätzt sind oder winzige Kurzschlüsse. Eine Sichtprüfung ist in der Regel der erste Schritt zur Lokalisierung von Kurzschlüssen.

2. Verwendung eines Multimeters

Verwenden Sie ein Multimeter, um festzustellen, wo sich der Kurzschluss physisch befindet. Beginnen Sie mit der Stromquelle und testen Sie jeden Satz von Spuren und PCB Pads. Sie sollten Widerstandswerte anzeigen. Wenn Sie auf Messwerte stoßen, deutet dies darauf hin, dass ein Stromkreis vorliegt. Testen Sie auch die Schaltkreise, da niedrige Messwerte zwischen ihnen auf eine Überbrückung hinweisen könnten.

3. Einsatz einer Wärmebildkamera

Sofern zugänglich, Der Einsatz einer Kamera kann sehr hilfreich sein. Kurzschlüsse verursachen häufig eine Wärmeentwicklung. Schalten Sie die Platine ein. Verwenden Sie die Kamera, um Komponenten oder Verbindungen zu identifizieren, die deutlich heißer sind als andere, die auf die Stelle hinweisen, an der sich der Kurzschluss befinden könnte.

4. Überprüfen von Komponenten relativ zum Boden

Bei Leiterplatten mit geerdeter Durchkontaktierung oder geerdeter Ebene können Sie auf Kurzschlüsse prüfen, indem Sie einen Multimeterstift auf die Erde legen und einen anderen an den Komponenten berühren. Niedrige Widerstandswerte können auf eine Unterbrechung hinweisen, im Strompfad, obwohl einige Komponenten natürlich einen Widerstand haben könnten, wenn sie mit der Erde verbunden sind.

5. Jede Komponente einzeln prüfen

Um die Funktionalität zu überprüfen, testen Sie jede Komponente einzeln mit einem Multimeter. Nehmen Sie Widerstandsmessungen an Pads und Stiften vor. Verbindungen prüfen, zwischen Bauteilen und Boden. Defekte Komponenten sind möglicherweise nicht leicht zu identifizieren, durch Inspektion.

6. Destruktives Testen

Als letztes, Nehmen Sie die Leiterplatte physisch auseinander, indem Sie Komponenten entfernen und Multimetertests an den freiliegenden Pads erneut durchführen. Dies kann dabei helfen, die Komponente oder den Bereich zu identifizieren, der den Kurzschluss verursacht. Beachten Sie, dass dies eine extreme Form des Tests ist und nur als letztes Mittel durchgeführt werden sollte, da es die Platine weiter beschädigen könnte.

So verhindern Sie einen PCB-Kurzschluss?

Prävention ist eine proaktive Maßnahme, die während des Kurzschlussphänomens bei der Konstruktion geeignet ist, Konstruktion, und Betriebsphasen der Leiterplatte.

Zuerst, Best Practices helfen dem Designer dabei, sicherzustellen, dass die Trennung und Isolierung zwischen den Leitern und anderen elektrischen Bauteilen ordnungsgemäß erfolgt. Diesen Weg, es kommt zu keiner unerwünschten elektrischen Brückenbildung.

Zweitens, nach der Leiterplattenherstellung und dem Betrieb, Eine regelmäßige Wartung und Inspektion ist dringend erforderlich. Eine regelmäßige Reinigung sollte durchgeführt werden, um Staub zu entfernen, Feuchtigkeit, und andere leitfähige Partikel. jedoch, Zur Vermeidung von Leiterplattenschäden sollten geeignete Werkzeuge und Reinigungslösungen verwendet werden.

Drittens, Tests und Fehlerbehebung sind ebenfalls wichtige vorbeugende Maßnahmen. Multimeter können sehr nützlich sein, um falsche Verbindungen oder Kurzschlüsse auf einer Leiterplatte zu erkennen. Ein systematischer Testansatz von der Stromversorgung bis hin zu verschiedenen anderen Komponenten und Verbindungen kann dabei helfen, potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie chronisch werden.

zuletzt, Eine strenge Qualitätskontrolle während der Herstellung und die Einhaltung von Industriestandards und Best Practices verringern das Risiko von Kurzschlüssen erheblich. Der Hersteller sollte auch Umweltfaktoren berücksichtigen, Beispielsweise müssen die Leiterplatten ordnungsgemäß abgeschirmt oder umschlossen werden, um sicherzustellen, dass sie nicht durch äußere Faktoren beeinträchtigt werden.

Weiterführende Literatur- PCB-Abschirmung: Typen, Vorteile, und Layout-Tipps

Abschließende Gedanken

Die Verhinderung und Erkennung von Kurzschlüssen auf einer Leiterplatte sind für die Gewährleistung der Zuverlässigkeit und Langlebigkeit elektronischer Geräte von großer Bedeutung. Ein Kurzschluss kann eine von vielen Ursachen sein, aufgrund von Designproblemen oder Umweltfaktoren, Das Risiko kann jedoch durch proaktive Maßnahmen stark reduziert werden. Befolgen Sie die Best Practices der Branche im Design, Robuste Qualitätskontrolle in der Fertigung, regelmäßige Kontrollen, und Wartung sind allesamt sehr wichtige vorbeugende Maßnahmen. Die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Fachmann wie MOKO Technology wird am besten empfohlen PCB-Herstellungsprozesse und höchste Qualitätssicherung. Ihre Professionalität im PCB-Design, Herstellung, und die Qualitätskontrolle trägt dazu bei, das Risiko eines Kurzschlusses durch die Lieferung hochwertiger Produkte zu minimieren.