PCB開短路測試
PCB開短路測試(又稱OPEN/SHORT 測試,O/S測試),主要是用于測試電子器件的連接情況,顧名思義,開短路測試就是測試開路與短路,具體點說就是測試一個電子器件應(yīng)該連接的地方是否連接,如果沒有連接上就是開路,如果不應(yīng)該連接的地方連接了就是短路。為了避免電路短路,所以我們在設(shè)計生產(chǎn)方面,要更加注意,嚴防死守,杜絕短路發(fā)生。
PCB短路檢查方法
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如果是人工焊接,要養(yǎng)成好的習(xí)慣,首先,焊接前要目視檢查一遍PCB板,并用萬用表檢查關(guān)鍵電路(特別是電源與地)是否短路;其次,每次焊接完一個芯片就用萬用表測一下電源和地是否短路;此外,焊接時不要亂甩烙鐵,如果把焊錫甩到芯片的焊腳上(特別是表貼元件),就不容易查到。
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在計算機上打開PCB圖,點亮短路的網(wǎng)絡(luò),看什么地方離的最近,最容易被連到一塊。特別要注意IC內(nèi)部短路。
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發(fā)現(xiàn)有短路現(xiàn)象。拿一塊板來割線(特別適合單/雙層板),割線后將每部分功能塊分別通電,一部分一部分排除。
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使用短路定位分析儀。
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如果有BGA芯片,由于所有焊點被芯片覆蓋看不見,而且又是多層板(4層以上),因此最好在設(shè)計時將每個芯片的電源分割開,用磁珠或0歐電阻連接,這樣出現(xiàn)電源與地短路時,斷開磁珠檢測,很容易定位到某一芯片。由于BGA的焊接難度大,為了避免把相鄰的電源與地兩個焊球短路,建議選擇機器自動焊接。
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小尺寸的表貼電容焊接時一定要小心,特別是電源濾波電容(103或104),數(shù)量多,很容易造成電源與地短路。當(dāng)然,有時運氣不好,會遇到電容本身是短路的,因此最好的辦法是焊接前先將電容檢測一遍。
電路板維修中,如果碰到公共電源短路的故障往往頭大,因為很多器件都共用同一電源,每一個用此電源的器件都有短路的嫌疑,如果板上元件不多,采用“鋤大地”的方式終歸可以找到短路點,如果元件太多,“鋤大地”能不能鋤到狀況就要靠運氣了。
對付電路板上插件電容可以用斜口鉗剪斷一只腳(留心從中央剪斷,不要齊根剪斷或齊電路板剪斷),插件IC可以將電源VCC腳剪斷,當(dāng)剪斷某一個腳時短路消失,則某個芯片或電容短路。倘若是貼片IC,可將IC的電源腳用電烙鐵熔化焊錫后翹起,使其離開VCC電源。調(diào)換短路元件后將剪斷處或翹起處重新焊好即可。
另有一種比較快速的要領(lǐng),但要用到特別的儀表:毫歐表。我們知道,線路板上的銅箔也是有電阻的,倘若PCB上銅箔厚度是35um,印制線寬1mm,則每10mm長,其電阻值為5mΩ左右,這么小的阻值,用平凡的萬用表是測不出來的,用毫歐表則可以丈量。我們假設(shè)某一個元件短路,用平凡萬用表測得都是0Ω,用毫歐表測得則大概是幾十毫歐到 幾百毫歐,我們將表筆恰好放在短路元件兩腳上丈量時,得到的阻值肯定最?。ㄓ捎谔热舴旁趧e的元件兩腳上丈量時,得到的阻值還包括了電路板上銅箔走線的阻值),如許我們議決比較毫歐表的阻值差別,當(dāng)測到某個元件(倘若是焊錫或銅箔有短路亦同此理)得到的阻值最小時,則該元件便是重點猜疑東西了。議決這種要領(lǐng)就可以快速找到障礙點。
電路板短路改善措施
PCB“線路短路”是各PCB生產(chǎn)廠家幾乎每天都會遇到的問題,也是一個比較難解決的問題,此問題改善得好或壞,直接關(guān)系到生產(chǎn)成本的低或高,也關(guān)系到成品合格率的問題。
我們首先對造成PCB短路的主要原因分為以下幾個方面(魚骨圖分析):
線路板短路原因
現(xiàn)將造成以上現(xiàn)象的原因分析和改善方法逐一列舉如下:
跑錫造成的短路
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在退膜藥水缸里操作不當(dāng)引起跑錫;
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已退膜的板疊加在一起引起跑錫。
改善方法:
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退膜藥水濃度高,退膜時間長,抗鍍膜早已掉落,可板仍在強堿溶液中浸泡,部分錫粉附在銅箔表面上,蝕刻時有一層很薄的金屬錫護著銅表面,起到抗蝕作用,造成要去除的銅未除干凈,從而導(dǎo)致線路短路。所以我們需要嚴格控制好退膜藥水的濃度、溫度、退膜時間,同時退膜時用插板架插好,板與板之間不能層疊碰在一起。
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已退膜的板未烘干便疊加在一起,使得板與板之間的錫浸在未烘干的退膜溶液中,部分錫層會溶解附在銅箔表面上,蝕刻時有一層很薄的金屬錫護著銅表面,起到抗蝕作用,造成要去除的銅未除干凈,從而導(dǎo)致線路短路。
蝕刻不凈造成的短路
蝕刻藥水參數(shù)控制的好壞直接影響到蝕刻質(zhì)量,目前我司使用的是堿性蝕刻液,具體分析如下:
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PH值:控制在8.3~8.8之間,如果PH值低了,溶液將變成粘稠狀態(tài),顏色偏白色,蝕板速率下降,這種情況容易引起側(cè)腐蝕,主要通過添加氨水來控制PH值。
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氯離子:控制在190~210g/L之間,主要通過蝕刻鹽對氯離子含量進行控制,蝕刻鹽是由氯化銨和補充劑組成的。
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比重:主要通過控制銅離子的含量來對比重進行控制,一般將銅離子含量控制在145~155g/L之間,每生產(chǎn)一小時左右進行檢測一次,以確保比重的穩(wěn)定性。
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溫度:控制在48~52℃,如果溫度高了氨氣揮發(fā)快,將造成pH值不穩(wěn)定,且蝕刻機的缸體大部分都是由PVC材料制作的,PVC耐溫極限為55℃,超過這個溫度容易造成缸體變形,甚至造成蝕刻機報廢,所以必須安裝自動溫控器對溫度進行有效監(jiān)控,確保其在控制范圍之內(nèi)。
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速度:一般根據(jù)板材底銅的厚度調(diào)整合適的速度。 建議:為了達到以上各項參數(shù)的穩(wěn)定、平衡,建議配置自動加料機,以控制好子液的各項化學(xué)成份,使蝕刻液的成份處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)。
整板電鍍銅時電鍍層厚薄不均勻,導(dǎo)致蝕刻不干凈。
改善方法:
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全板電鍍時盡量實現(xiàn)自動線生產(chǎn),同時根據(jù)孔面積的大小,調(diào)整好單位面積的電流密度(1.5~2.0A/dm2),電鍍時間盡量保持一致,飛巴保證滿負荷生產(chǎn),同時增加陰、陽極擋板,制定“電鍍邊條”的使用制度,以減少電位差。
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全板電鍍?nèi)绻鞘謩泳€生產(chǎn),則板大的需要采用雙夾棍電鍍,盡量使單位面積的電流密度保持一致,同時安裝定時報警器,確保電鍍時間的一致性,減少電位差。
三、可視微短路
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曝光機上邁拉膜劃傷造成的線路微短路;
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曝光盤上的玻璃劃傷造成的線路微短路。
改善方法:
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曝光機上的邁拉膜因使用時間較長,膜面上有劃傷現(xiàn)象,劃痕積聚有灰塵形成黑色或不透明的“小線條”,在線路圖形曝光時因黑色或不透明的“小線條”遮光,使得顯影后在線路之間形成露銅點而造成短路,且板件上的銅箔越薄越容易短路,線間距越小越容易短路。所以為了保證邁拉膜的透明度,嚴格控制不透明的劃痕存在,當(dāng)我們一經(jīng)發(fā)現(xiàn)邁拉膜有劃傷現(xiàn)象時,必須馬上進行更換或用無水酒精清潔。
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曝光機上曝光盤玻璃因使用時間長,玻璃表面上有劃傷現(xiàn)象,劃痕積聚有灰塵形成黑色印子或不透明的“小線條”,同樣在線路圖形曝光時因不透明的“小線條”遮光,顯影后在線之間形成露銅點而造成短路。所以當(dāng)我們一經(jīng)發(fā)現(xiàn)有玻璃劃傷現(xiàn)象時,必須馬上進行更換或用無水灑精進行清潔,嚴格控制不透明的劃痕存在。
夾膜短路
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抗鍍膜層太薄,電鍍時因鍍層超出膜厚,形成夾膜,特別是線間距越小越容易造成夾膜短路。
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板件圖形分布不均勻,孤立的幾根線路在圖形電鍍過程中,因電位高,鍍層超出膜厚,形成夾膜造成短路。
改善方法:
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增加抗鍍層的厚度:選擇合適厚度的干膜,如果是濕膜可以用低網(wǎng)目數(shù)的網(wǎng)版印制,或者通過印制兩次濕膜來增加膜厚度。
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板件圖形分布不均勻,可以適當(dāng)降低電流密度(1.0~1.5A)電鍍。在日常生產(chǎn)中,我們出于要保證產(chǎn)量的原因,所以我們對電鍍時間的控制通常是越短越好,所以使用的電流密度一般為1.7~2.4A之間,這樣在孤立區(qū)上得到的電流密度將會是正常區(qū)域的1.5~3.0倍,往往造成孤立區(qū)域上間距小的地方鍍層高度超過膜厚度很多,退膜后出現(xiàn)退膜不凈,嚴重者便出現(xiàn)線路邊緣夾住抗鍍膜的現(xiàn)象,從而造成夾膜短路,同時會使得線路上的阻焊厚度偏薄。
看不見的微短路
看不見的微短路對我司來說,是困擾最久也曾經(jīng)是最難解決的問題,在測試出現(xiàn)問題的成品板中,50%左右是屬于此類微短路的問題,其主要原因是線間距內(nèi)存在著肉眼無法看見的金屬絲或金屬顆粒。