檢測印刷電路板上的電源和接地短路： 一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)
多層印刷電路板（PCB）上的電源對地短路是一個常見且具有挑戰(zhàn)性的問題，需要在不損壞電路板的情況下進行診斷。施加電流來定位短路可能會導(dǎo)致性損壞，這是不可接受的，尤其是對于昂貴或原型電路板。

技術(shù)人員和工程師傳統(tǒng)上使用非破壞性方法來定位這些短路。他們首先在良好的照明條件下或用放大鏡目測印刷電路板，尋找可能導(dǎo)致短路的焊橋、損壞的元件或異物。如果沒有發(fā)現(xiàn)明顯的跡象，則使用萬用表進行進一步測試。

要進行連續(xù)性測試，萬用表應(yīng)設(shè)置為連續(xù)性或二極管測試模式。將探針放在兩個點上測試短路。萬用表通過電路發(fā)送低壓電流并測量電阻。如果電阻很低（通常小于幾歐姆），則表示有連續(xù)的電流流過，說明存在短路。

找到電路板上的電壓點有助于找到短路點，但如果電源和地平面的電阻太小，無法產(chǎn)生可讀取的電壓，這種方法可能就無效了。如果電源平面位于電路板的內(nèi)部層，而測試探針又無法進入內(nèi)部層，那么這一難題就會更加嚴峻。

其他測試程序，如使用帶有示波器的自動 PCB 測試儀來檢查信號，可以定位故障，但需要昂貴的工具、專業(yè)知識和時間，而這些可能只是有時才有。



利用紅外成像技術(shù)檢測印刷電路板和集成電路組件中隱藏的故障
電子元件和組件的熱成像檢測是故障檢測和質(zhì)量管理的既定程序，適用于從最初的原型開發(fā)到批量生產(chǎn)的整個過程。這種方法能有效檢測各種問題，如印刷電路板、集成電路和多芯片模塊表面的熱點和非典型溫度分布。它能識別異常接觸電阻、接合處隱藏的裂縫、射頻失配導(dǎo)致的功率損耗、散熱器不正確的熱連接、短路以及冷焊點等焊接缺陷。

印刷電路板上的短路會產(chǎn)生熱量，原因是過大的電流流經(jīng)非預(yù)期的低電阻路徑。發(fā)生短路時，電阻會顯著下降，根據(jù)歐姆定律（I = V/R），電流會激增。電流的增加會導(dǎo)致能量以熱量的形式迅速散失，從而可能損壞元件和降低電路板材料的性能。紅外熱像儀可以定位這些產(chǎn)生大量熱量的熱點。從低電流開始，就有可能在造成進一步損害之前識別出短路。這種方法有助于早期故障檢測，防止對印刷電路板及其元件造成無法修復(fù)的潛在損壞。

紅外顯微鏡可用于識別最小的問題。紅外顯微鏡可以分辨小至 8 微米的短路。這樣就可以檢查精細的 SMD 部件，甚至是未包裝的 SMD 部件。

配備雙光學(xué)器件的高性能 PI 640i 或經(jīng)濟型 Optris Xi-400 紅外熱像儀
對更小、更高效、更可靠的電子元件和系統(tǒng)的需求日益增長，這就需要熱檢測工具在整個產(chǎn)品開發(fā)周期中為關(guān)鍵決策提供支持。由于電子行業(yè)的重點是縮小尺寸和降低功耗，因此具有中檔空間分辨率的紅外熱像儀對于檢測小型設(shè)備和連接中的故障至關(guān)重要。

為實現(xiàn)有效的故障檢測，作為入門級解決方案，建議使用像素至少為 75,000 的中檔分辨率相機（320 x 240 或更高）。在 Optris 產(chǎn)品線中，Xi400 有多種光學(xué)器件可供選擇，常用于 PCB 故障檢測。選擇具有適當光學(xué)器件和測量視場 (MFOV) 分辨率的相機對于精確測量目標至關(guān)重要。

使用紅外熱像儀檢測微小目標溫度上升的能力取決于熱像儀能夠聚焦在微小目標上的像素大小和數(shù)量。如果目標小于單個像素，溫度上升將被周圍較低的溫度所掩蓋，從而使故障更難定位，導(dǎo)致溫度測量不準確。在檢測電子設(shè)備上的微小溫升時，紅外熱像儀的光學(xué)系統(tǒng)同樣重要；如果像素不能聚焦在一個小區(qū)域，那么高像素計數(shù)也是無效的。

用于各種電子應(yīng)用故障檢測的最佳紅外熱像儀系統(tǒng)包括一臺高分辨率紅外熱像儀（640 x 480）和至少兩個光學(xué)鏡組，用于對大型電路板進行快速紅外掃描和對小型設(shè)備的故障進行詳細研究。帶有可切換校準光學(xué)鏡組和顯微鏡選項的高分辨率紅外熱像儀是 PCB 故障檢測的選擇。