Menemukan chip yang salah yang menarik terlalu banyak arus

Perhatikan bahwa ini adalah pertanyaan teoretis - tidak ada skema yang bisa saya tunjukkan. Saya akan menunjukkan beberapa skema, tetapi ini akan menjadi versi yang sangat disederhanakan dari rangkaian aktual, hanya untuk tujuan ilustrasi.

Asumsikan saya memiliki konverter tegangan yang berfungsi sebagai input tegangan utama saya (dari catu daya) dan menghasilkan tegangan tertentu, misalnya 1.8V. Akan terlihat seperti ini:

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Saat menghubungkan sirkuit saya ke PS, saya perhatikan itu menarik terlalu banyak arus (PS menunjukkan itu).

Karena saya memiliki beberapa konverter tegangan di sirkuit saya (tidak ditampilkan di sini), saya memeriksa resistansi antara setiap output dari setiap konverter ke ground. Saya melihat bahwa resistansi antara 1.8V ke ground hampir 0 Ohm. Sekarang saya tahu masalahnya ada pada konverter tegangan atau satu (atau lebih) komponen lain yang menarik daya dari 1.8V itu.

Saya desolder resistor yang ditunjukkan pada gambar untuk melepaskan konverter dari komponen lain dan melihat bahwa konverter baik-baik saja, tetapi memeriksa hambatan dari titik yang terhubung ke semua komponen masih menunjukkan 0 Ohm.

Pertanyaan saya adalah - bagaimana Anda memeriksa komponen mana yang salah, tanpa memisahkan setiap komponen yang mencurigakan? Seperti yang Anda lihat pada gambar, pasokan 1.8V terhubung langsung ke komponen, tanpa resistor / bead.

Demi pertanyaan ini, anggaplah saya memiliki akses ke peralatan apa pun yang dibutuhkan (tidak peduli seberapa mahal). Saya tidak ingin solusi dibatasi karena ketersediaan peralatan.

Terima kasih!

Sebuah imager termal sangat berguna dalam situasi ini. Mereka tidak terlalu mahal akhir-akhir ini. Jika Anda tidak memilikinya, jari kosong dapat diganti dengan sensor.

TAMBAHAN: Ada juga Cat Termokromik untuk rentang suhu berbeda yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi titik panas.

Anda bisa menggunakan probe arus PCB. Pencarian muncul sebagai berikut.

Gambar 1. Probe TTi saat ini .

Probe-head disimpan pada jejak PCB yang sedang diselidiki dan hasilnya dapat dipantau pada osiloskop dan, mungkin, dalam kasus DC pada multimeter.

Gambar 2. Kepala probe.

Saya belum pernah mendengar tentang "Fluxgate Magnetometer" sebelumnya dan saya ragu mereka akan memberikan terlalu banyak detail. Wikipedia tua yang baik mengatakan yang berikut:

Sebuah magnetometer fluxgate terdiri dari inti kecil yang rentan secara magnetis yang dibungkus oleh dua kumparan kawat. Arus listrik bolak-balik dilewatkan melalui satu koil, menggerakkan inti melalui siklus saturasi magnetik; yaitu, termagnetisasi, tidak termagnetisasi, bermagnet terbalik, tidak termagnetisasi, termagnetisasi, dan sebagainya. Medan yang terus berubah ini menginduksi arus listrik pada koil kedua, dan arus keluaran ini diukur dengan detektor. Dalam latar belakang netral magnetis, arus input dan output cocok. Namun, ketika inti terkena bidang latar belakang, ia lebih mudah jenuh sejajar dengan bidang itu dan kurang mudah jenuh dalam menentangnya. Oleh karena itu medan magnet bolak-balik, dan arus keluaran yang diinduksi, tidak sesuai dengan arus input. Sejauh mana hal ini terjadi tergantung pada kekuatan medan magnet latar belakang. Seringkali, arus dalam koil keluaran terintegrasi, menghasilkan tegangan analog keluaran, sebanding dengan medan magnet. Sumber:Magnetometer .

Dengan asumsi pasokan memadamkan arus besar (mis. Ratusan mA), Anda dapat mengikuti gradien tegangan dari pasokan menggunakan voltmeter pada kisaran paling sensitif. Ketika Anda menemukan minima di net (atau pesawat) Anda telah menemukan wastafel (Vcc) atau maxima di ground ground.

Jenis implementasi manual dari algoritma optimasi penurunan curam.

Ghetto FLIR:

Teteskan beberapa titik cairan mendidih rendah (seperti pembersih fluks) di papan tulis. Lihat di mana itu mendidih.

https://www.youtube.com/watch?v=t5fICjcaJ3E#t=13m19

Cara tercepat dan termurah yang saya pelajari dari Youtube.

Nyalakan papan Anda dan tuangkan alkohol. Lihat area mana yang mengering terlebih dahulu.

Tautan Youtube: https://www.youtube.com/user/rossmanngroup

Ada semprotan untuk itu.

Google "elektronik semprotan dingin" dan Anda akan menemukan banyak hit, seperti ini

Semprotkan barang-barang itu dan perhatikan di mana ia menghilang paling cepat. Itu adalah titik yang menghasilkan panas - ergo menggambar terlalu banyak arus.

Hal ini memiliki kegunaan pemecahan masalah lainnya - harus menjadi standar di setiap laboratorium elektronik yang dilengkapi dengan baik.

Saya menemukan video di YouTube tempat metode ini diperlihatkan. Ini agak lambat bergerak tetapi memberi ide - pendeknya ditemukan sekitar 4 menit. Kebetulan mereka menggunakan semprotan debu dengan kaleng tertahan terbalik - bahkan lebih mudah daripada membeli semprotan pembekuan.

Jadi Anda memiliki rel yang korsleting sulit ke tanah. Dalam pengalaman saya, ini biasanya masalah penyolderan.

Teknik saya adalah untuk menghubungkan rel yang dimaksud ke bangku PSU. Tetapkan batas tegangan pada tegangan operasi normal rel dan batas arus sekitar 1 amp. Arus adalah suatu kompromi, terlalu rendah dan volt volt akan sulit diukur, terlalu tinggi dan Anda berisiko membakar segalanya. 1 amp tampaknya kompromi yang masuk akal untuk kebanyakan papan.

Saya kemudian menggunakan multimeter pada rentang tegangan sensitif untuk melacak aliran arus di sekitar papan.

Anda belum menyebutkan secara spesifik bahwa Anda dapat mengesampingkan jejak atau titik solder yang terlihat. Jadi hal pertama yang akan saya lakukan adalah mengambil mikroskop dan memeriksa jejak (terutama di papan buatan sendiri) dan titik solder untuk celana pendek.

Saya telah menemukan banyak celana pendek solder (karena saya jelas buruk dalam menyolder) tetapi juga banyak celana pendek tembaga antara jejak di papan buatan sendiri.

Metode ini tidak butuh waktu lama tetapi tidak akan membantu Anda menemukan semua kemungkinan kesalahan.

Seperti yang Anda sebutkan harga bukan masalah, saya akan mengatakan ini adalah metode lain yang layak:

Sebagai solusi teknologi tinggi nyata lainnya, Anda dapat menggunakan mesin X-Ray. Dengan itu Anda bahkan memiliki kemungkinan untuk melihat celana pendek di bawah chip yang sangat berguna dengan chip BGA.

Sehingga akan terlihat seperti ini:

Oleh X-Ray_Circuit_Board_Zoom.jpg: Pekerjaan SecretDiscderivative: Emdee (X-Ray_Circuit_Board_Zoom.jpg) [ CC BY-SA 3.0 atau GFDL ], melalui Wikimedia Commons]

Gambar X-Ray kadang-kadang bisa menyesatkan, tetapi Anda terbiasa menafsirkan apa yang Anda lihat, sama seperti yang dilakukan dokter.

Jika mesin mendukungnya, Anda juga dapat melihat sudut yang berbeda dan melakukan 3D-Scan penuh, yang cukup mengesankan tetapi seringkali tidak perlu.

Dan sebagai X-Ray Anda memiliki sedikit dokumen sebelum Anda mengatur semuanya.

Metode lain, yang terkait dengan metode penurunan tegangan, mungkin menggunakan Milli-Ohm-Meter dan mengukur semua Vcc ke GND node di dekat chip.

Sementara meteran normal Anda mungkin membaca 0 Ohm, Milli-Ohm-Meter mungkin menunjukkan nilai, simpul dengan resistensi paling sedikit akan menjadi yang paling menarik.

Letakkan beberapa kertas termosensitif (seperti dari kuitansi belanja) di sirkuit. Ini adalah video Youtube.

Nyalakan. Tunggu. Periksa perubahan warna. Tentu saja, korsleting yang benar-benar padat memiliki tegangan nol dan tidak akan menghasilkan panas yang signifikan. Tetapi sebagian besar sirkuit yang rusak dengan arus besar akan memiliki daya tahan yang cukup untuk dilacak dengan panas selain hanya pada regulator tegangan.

Menyuntikkan gelombang persegi dan lingkup (kecil - jelas) dering di ujung-didorong dan kemudian "berjalan" bumi lingkup (dan penyelidikan tentu saja) di sepanjang setiap jalur (menuju setiap IC). Dering akan berkurang sampai Anda tiba pada short itu sendiri (dengan bumi kembali dan lingkup-ujung kedua di kedua sisi itu).

Masalah Anda adalah akibat malpraktek manajemen oleh pembuat papan sirkuit: mereka gagal dirancang untuk diuji. Ini adalah masalah umum dalam rekayasa pengujian otomatis.

Jawaban di atas menggunakan pencitraan termal atau cara lain untuk menemukan chip panas adalah pilihan terbaik Anda. Namun, perlu diketahui bahwa jika chip itu benar-benar pendek, ia tidak akan menghilangkan daya apa pun dan akan terlihat keren karena SEMUA daya memanaskan resistansi internal catu daya. Dalam hal ini, probe saat ini yang ditunjukkan pada jawaban sebelumnya mungkin berfungsi ... jika jejak papan sirkuit Anda cukup besar dan berjarak cukup jauh untuk mengisolasi medan magnetnya.

Sayangnya, jika Anda memiliki papan sirkuit modern dengan 17 lapisan dan chip SMT super kecil, Anda mungkin kurang beruntung. Analisis dukungan logistik umumnya menunjuk perangkat seperti itu sekali pakai.

Selamat datang di dunia ATE.

Ini hanya eksperimen pikiran.

Menggunakan sumber arus berdenyut sekitar 1 kHz gelombang persegi DC pada sekitar 0,9 μS naik atau turunnya waktu: Ini akan membuat nada terdengar pada awal rentang frekuensi penerima AM standar. Persimpangan bidang tanah dari jalur patahan harus dapat dibedakan paling banyak. Anda dapat menyesuaikan panjang antena untuk menyesuaikan sensitivitas.

Saya mendapatkan ide setelah melihat jawaban ini tentang EMC: /electronics//a/30684/62403

Teknik-teknik yang mengandalkan pendeteksian panas yang hilang dalam waktu singkat akan terbatas penggunaannya ketika Anda memiliki paket bga. Paket akan menyembunyikan pendek. Jejak 10 mil bagus untuk sekitar 1/2 amp. Naik hingga 1 amp dan Anda berisiko menggabungkan jejak (tidak harus jejak daya tapi apa yang disingkat?). Saya akan menyolder chip satu per satu sampai kekurangannya hilang atau menjadi jelas.

Pilihan lain adalah mengukur (tanpa daya diterapkan) ohm di setiap IC, antara V ++ & GND. Dengan asumsi ada yang pendek, ohm akan lebih rendah dari yang lain. Saya telah menggunakan teknik ini sebelumnya untuk mengisolasi, tetapi saya mengaku tidak pernah menggunakan PCB. Namun, ini adalah satu lagi opsi yang tersedia. Dengan meter digital ini Anda dapat mengukur ohm dengan tepat. Dan di mana ohm yang terendah, di mana yang pendek itu.