Çok fazla akım çeken hatalı bir çip bulma


22

Bunun teorik bir soru olduğuna dikkat edin - gösterebileceğim bir şematik yok. Bazı şematik göstereceğim, ancak gerçek bir devrenin basitleştirilmiş bir versiyonu olacak , sadece örnekleme amaçlı.

Ana voltajımı (güç kaynağından gelen) giriş olarak alan ve belirli bir voltajı, örneğin 1.8 V çıkışını alan bir voltaj dönüştürücüm olduğunu varsayalım. Bu gibi bir şey olurdu:

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

Devremi PS'ye bağlarken, çok fazla akım çektiğini fark ettim (PS bunu gösteriyor).

Devremde birden fazla voltaj dönüştürücüsü bulunduğundan (burada gösterilmemiştir), her dönüştürücünün her çıkışı arasındaki toprağa direnci kontrol ediyorum. 1,8V ile toprak arasındaki direncin neredeyse 0 Ohm olduğunu görüyorum. Şimdi, hatanın ya voltaj dönüştürücüsünde olduğunu ya da bu 1.8V'den güç alan diğer bileşenlerden bir tanesini (ya da daha fazlasını) biliyorum.

Dönüştürücünün diğer bileşenlerle bağlantısını kesmek ve dönüştürücünün iyi olduğunu görmek için görüntüde gösterilen direnci söküp, ancak tüm bu bileşenlere bağlı noktadan gelen direnci kontrol ederek hala 0 Ohm gösteriyor.

Sorum şu - şüpheli her bileşeni sökmeden hangi bileşenin hatalı olduğunu nasıl kontrol edersiniz? Görüntüde görebileceğiniz gibi, 1.8V besleme direnc / boncuk olmadan doğrudan bileşenlere bağlanır.

Bu soru uğruna, hangi donanıma ihtiyaç duyduğumu (ne kadar pahalı olursa olsun) kullandığımı varsayalım. Ekipmanların mevcudiyeti nedeniyle çözümlerin sınırlı olmasını istemem.

Teşekkür ederim!


33
Okuldaki ilk işimde, bu tür şortları bulmak için kendi özel yolunu kullanan bir teknolojiye sahibim. Aynı bölümün bir başka kısmı elektro-kaplamalı güç kaynakları oluşturdu. Bunlar 100 A'da 5 V verdi. Bunlardan birini rahatsız edici ağ ile toprak arasına bağladı. Ortaya çıkan sigara deliği size kısa olanın nerede olduğu hakkında oldukça iyi bir fikir verdi.
Olin Lathrop

10
Kötü ama hızlı çözüm, mevcut sınırsız 1.8 V uygulayın ve neyin yandığını görün.
winny

8
@winny, hayır, voltajı 1.8V'a ayarlamanız ve akım için küçük bir sınır ayarlamanız gerekir. Daha sonra bir şey beklenenin üzerinde ısınmaya başlayana kadar mevcut sınırı kademeli olarak artırın.
Ale..chenski

22
Termal kamera ödünç almak?
user253751

2
Bunun bir güç uçağı kısa olmadığından, bir yönlendirme hatası olmadığından emin olmak için yerleştirilmemiş bir panonuz var mı? İşe yarayan başka bir tahtanız var mı ve sadece bunun arızası var mı?
Ale..chenski

Yanıtlar:


43

Bir termal kamera bu durumda çok faydalıdır. Bugünlerde çok pahalı değiller. Eğer sizde yoksa, bir sensör için çıplak bir parmak kullanılabilir.

EK: Sıcak noktaları tanımlamak için kullanılabilecek farklı sıcaklık aralıkları için Termokromik Boyalar da vardır .


Teşekkürler, Ali Chen. Aslında bir tane kullanıyorum, sanırım yazıdan bahsetmeliydim. Bu çok yardımcı oluyor, ancak bu sorunun amacı, düşünmediğim başka bir yol olup olmadığını görmek oldu.
Eran

2
Günlük çalışmamda termal görüntüleyicinin kullanılabilirliğini görmedim, bir tane alana kadar. Bu benim ikinci en çok kullandığım ekipman parçası, okopun arkasında.
CHendrix

Ancak, hazırlıksız bir panodaki termal görüntülemenin yanıltıcı olabileceğinin farkında olun, çünkü yansıtıcı parçalar gerçekte olduklarından daha sıcak görüneceklerdir.
Grebu,

2
@Grebu, aslında tam tersi doğrudur - metal parlak kısımlar olduğundan daha soğuk görünür, çünkü yayıcılıkları tipik bir siyah gövdeden oldukça azdır.
Ale..chenski

4
@Eran, aslında, eğer çok kısa bir süreniz varsa, Spehro Pefhany yöntemine oy veririm. 1.8V düzlemine makul bir akım uygulamanız gerekir; Gerilim her noktada sıfıra yakın olacak, ancak tamamen sıfır olmayacak. İyi bir DC mili voltmetreye ihtiyacınız olacak ve daha sonra kartınıza u-volt çözünürlüğü ile bir voltaj haritası çizmeniz gerekir. Zemin düzlemi için benzer haritayı yapın. Bu durumda Vcc'nin en düşük ve Gnd'nin en yüksek olduğu noktayı bulabilirsiniz.
Ale..chenski

27

PCB akım probu kullanabilirsiniz. Bir araştırma aşağıdakileri gösterdi.

enter image description here

Şekil 1. A TTi akım probu .

Prob kafası, araştırılmakta olan PCB izinde tutulur ve çıktı bir osiloskopta ve muhtemelen bir multimetre üzerindeki DC durumunda izlenebilir.

enter image description here

Şekil 2. Prob kafası.

Daha önce hiç bir "Fluxgate Magnetometer" duymamıştım ve çok fazla ayrıntı vereceklerinden şüpheliyim. Eski Vikipedi şöyle diyor:

Bir fluxgate manyetometresi, iki tel bobini ile sarılmış, manyetik olarak hassas küçük bir çekirdekten oluşur. Alternatif bir elektrik akımı, bir bobin içinden geçirilir, çekirdeği alternatif bir manyetik doygunluk döngüsünden geçirir; yani mıknatıslanmış, manyetik olmayan, ters mıknatıslanmış, manyetik olmayan, mıknatıslanmış, vb. Bu sürekli değişen alan, ikinci bobinde bir elektrik akımını indüklemektedir ve bu çıkış akımı bir detektör tarafından ölçülmektedir. Manyetik olarak nötr bir arka planda, giriş ve çıkış akımları eşleşir. Bununla birlikte, çekirdek bir arka plan alanına maruz kaldığında, o alana göre daha kolay doygun hale gelir ve buna zıt olarak daha az kolayca doyurulur. Dolayısıyla, değişen manyetik alan ve indüklenen çıkış akımı, giriş akımıyla birlikte adım dışıdır. Bu durumun kapsamı, arka plandaki manyetik alanın gücüne bağlıdır. Çoğu zaman, çıkış bobindeki akım entegre edilir ve manyetik alanla orantılı bir çıkış analog voltajı verir. Kaynak:Manyetometre .


5
Sıradan 10: 1 kapsamlı bir probun ucuna bağlı küçük bir endüktör ile AC için ham PCB akım probunu doğaçlama yapabilirsiniz. Ferrit bir çekirdek üzerinde, hava boşluğu olan, tercihen bir bobon çekirdeği üzerinde küçük bir SMT indüktörü kullanın. Bazı örnekler: digikey.de/product-detail/en/wurth-electronics-inc/74477420/…
Klaus Kaiser

4
Lehim ince katı telleri endüktöre bağlayın ve bunları kapsam probunun ucu ve GND kılıfı üzerine sarın. PCB beslemesine birkaç Volt'luk dikdörtgen bir sinyal besleyin ve akımı izleyin.
Klaus Kaiser

Vay. Bunun var olduğunu bilmiyordum.
mkeith

24

Kaynağın büyük bir akım verdiğini varsayarsak (örneğin, yüzlerce mA), en hassas aralığında bir voltmetre kullanarak kaynağından gelen voltaj derecesini takip edebilirsiniz. Minima'yı ağda (ya da uçakta) bulduğunuzda, lavabonun (Vcc) ya da ağın üzerinde bulunan maksima'yı bulursunuz.

En dik iniş optimizasyon algoritmasının manuel bir uygulaması.


3
Üzgünüm, ama ilk cümleden başka, ne söylemeye çalıştığını gerçekten anlamadım. Daha ayrıntılı bir açıklama yapabilir misiniz? Örneğin, eğer varsa sonda hangi noktaları gösteriyor?
Eran

2
Regülatör çıkışına yakın bir prob koyduğunuzu (çıkış filtresi kapasitöründe söyleyin). En düşük olan çipin Vcc pimi suçlu olacak. Birkaç kravat varsa, o zaman grubun en yakınlarından biri suçludur.
Spehro Pefhany

Yani regülatörün çıkışına göre giriş voltajını ölçtüm.
Eran

1
Regülatör çıkışından yongaya küçük bir düşüş görmelisiniz. Millivolts, genellikle, ama iyi bir multimetre üzerinde bu çok önemli.
Spehro Pefhany

5
@ Eran Bir voltmetre probu U1'in 1.8V_out değerine gidebilir . Diğer voltmetre probu U2'nin P1 girişine gider . Ağır akım bu yol boyunca akarsa, voltmetre birçok mV gösterir. Sonra U3 en sondalama deneyin P1 girişi .... sonra U4 en P1 girişi ... sonra U5 en P1 girişi. Basılı devre kartlarında, DC akım akışı oldukça büyükse, probları birbirine oldukça yakın (belki birkaç santimetre ayrılmış) olan bir prob boyunca sorgulayabilirsiniz.
glen_geek

19

Getto FLIR:

Tahtaya bir miktar düşük kaynama noktalı sıvı (akı temizleyicisi gibi) fışkırtın. Nerede kaynaştığını görün.

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


2
IR filtreli web kamerası da iyi çalışıyor.
winny,

2
Dijital termometre veya multimetre sıcaklık probu kimsede?
Ian Bland,

4
@winny, gerçekten sıradışı bir web kameranız yoksa, bu yalnızca büyüyü söndürmek üzere olan eşyaları toplar.
Mark

4
@winny IR filtresi kaldırılmış demek istemiyor musunuz?
Adam Eberbach

1
@AdamEberbach Evet, IR filtresi kaldırıldı. Görünen ışığı filtrelemek için bir Woods cam parçasına erişiminiz varsa daha da iyidir, ancak sadece siyah renkte ve kamera hassasiyetini maks. Günde marka ve web kamerası modellerinin IR filtresini fabrikadan çıkaracak kadar berbat olduğu bir konu başlamıştı. Mark'da, kilometreniz değişebilir, ancak gerçek bir IR kamerası alabilene kadar bir web kamerasını kullanmakta büyük başarı elde ettim.
winny

15

Youtube'dan öğrendiğim en hızlı ve en ucuz yol.

Tahtanızı çalıştırın ve biraz alkol dökün. Önce hangi bölgenin kuruduğunu görün.

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


Bu ... muhteşem. Hasar verilmeyecek (hiçbir şey patlamayacak ya da başka bir şey)? YouTube videosu için bir link verebilir misiniz?
Eran

3
@Eran Rossmann videoları için arama. Bunu çok kullanıyor.
Chupacabras

1
Bağlantı eklendi. Şerefe.
Jason Han,

5
Bu yöntem için kefil olabilirim. Alkolünüzün% 99 veya daha yüksek (sadece saf) olduğundan emin olun. Fakat buna bağlı. % 91 ile kaçabilirsin.
PNDA,

Ancak ilk sipariş bir parmak ucu testidir, bkz. Youtube.com/watch?v=t5fICjcaJ3E 15:01. Aslında, youtube kasası basittir: 0.6V değerine sahip olmak bazı yarı iletken cihazlarda hata olduğunu gösterir, sert lehim köprüsü değildir.
Ale..chenski,

12

Bunun için bir sprey var.

Google "soğuk sprey elektroniği" ve benzeri birçok isabet bulacaksınız bu bir

Üzerine püskürtün ve en çabuk nerede kaybolduğunu izleyin. Çok fazla akım çeken ısı ergo üreten nokta budur.

Bu malzemenin başka sorun giderme kullanımları vardır - iyi donanımlı herhangi bir elektronik laboratuarında standart olmalıdır.

YouTube'da bu yöntemin gösterildiği bir video buldum . Oldukça yavaş hareket eder, ancak fikir verir - kısa süre 4 dakika içinde bulunur. Bu arada, baş aşağı tutulan bir tozlama spreyi kullandılar - donma spreyi satın almaktan daha kolay.


+1, bu çok uygun maliyetli bir fikir. Sonuç, güç demiryolu topolojisine / yönlendirmesine bağlı olabilir, ancak denemeye değer.
Ale..chenski

8

Yani yere zor giden bir ray var. Tecrübelerime göre bu genellikle bir lehimleme problemidir.

Tekniğim, söz konusu rayı bir tezgah PSU'ya bağlamak. Rayın normal çalışma voltajındaki voltaj sınırını ve akım sınırını yaklaşık 1 amp olarak ayarlayın. Akım çok düşük bir uzlaşmaya yol açıyor, volt düşüşlerinin ölçülmesi zor, çok yüksek ve bir şeyleri yakma riskiniz var. 1 amper çoğu pano için makul bir uzlaşma gibi görünmektedir.

Daha sonra kartın etrafındaki akımın akışını izlemek için hassas bir voltaj aralığında bir multimetre kullanırım.


1
Yani @ SpehroPefhany'nin yöntemini kullanmanız önerilir, ancak bunun yerine 1.8V'yi bir güç kaynağından kancaya takmayı önerirsiniz, ancak onu sağlayan voltaj dönüştürücüsünü değil mi?
Eran

4
Evet, tezgah PSU'ları kullanıcı tarafından belirlenen bir akımı süresiz olarak kısa devreye sokar. Yerleşik voltaj dönüştürücülerinin çoğu olmaz.
Peter Green,

+1. OP sorusunun başlığı, konuyu ısı yayma tarafına odağı değiştiren yanıltıcı ve daha fazla dağılmayacak lehim köprüleri veya kısa devre bileşenleri üzerine daha az yanıltıcıdır (bu muhtemelen yanlış cevabım için zayıf bir bahanedir :-( )
Ale..chenski

5

İzleri veya görünür lehim noktalarını ekarte edebileceğinizden özellikle bahsetmediniz. Bu yüzden yapacağım ilk şey, mikroskop alıp izlerini (özellikle ev yapımı tahtalarda) ve lehim noktalarını kontrol etmek.

Çok sayıda lehim şortu buldum (çünkü lehimleme konusunda açıkça kötüyüm), ayrıca kendinden yapılı panolarda izler arasında birçok bakır şort da buldum.

Bu yöntem uzun sürmez, ancak olası tüm hataları bulmanıza yardımcı olmaz.


Fiyatın bir sorun olmadığını söylediğiniz gibi, bunun başka bir layık yöntem olduğunu söyleyebilirim:

Başka bir yüksek teknoloji ürünü çözüm olarak, bir X-Ray makinesi kullanabilirsiniz. Bununla BGA yongaları için özellikle yararlı olan yongaların altındaki şortları görme olanağınız bile var.

Böylece böyle bir şey olurdu: PCB X-Ray image

X-Ray_Circuit_Board_Zoom.jpg: SecretDiscderivative çalışması: Emdee (X-Ray_Circuit_Board_Zoom.jpg) [ CC BY-SA 3.0 veya GFDL ], Wikimedia Commons üzerinden

X-Ray görüntüleri zaman zaman biraz yanıltıcı olabilir, ancak bir doktorun yaptığı gibi gördüklerinizi yorumlamaya alışırsınız.

Makineler destekliyorsa, farklı açılara da bakabilir ve oldukça etkileyici olan ancak genellikle gerekli olmayan tam bir 3D Tarama yapabilirsiniz.

Ve X-Ray olarak, her şeyi ayarlamanızın önünde bir miktar evrak işiniz var.


Gerilim düşümü yöntemiyle ilgili başka bir yöntem, bir Milli-Ohm-Metre kullanmak ve çiplerin yakınındaki tüm Vcc - GND düğümlerini ölçmek olabilir.

Normal sayacınız 0 Ohm okuyabilirken, bir Milli-Ohm Metre bir değer gösterebilirken, en az direnç gösteren düğüm en ilginç olanı olacaktır.


@Mast soru açıkça kaynaklar üzerinde herhangi bir sınırlama getirmedi.
Arsenal

Doğru, kesinlikle çok açık. Benim hatam :-)
Mast

4

Devreye termosensitif bir kağıt koyun (alış irsaliyesi gibi). İşte bir Youtube videosu.

Güç. Bekleyin. Renk değişikliği için kontrol edin. Elbette, gerçekten katı bir kısa devre, genelinde sıfır voltajına sahiptir ve önemli bir ısı üretmez. Ancak, büyük akım çekişine sahip çoğu hatalı devre, sadece voltaj regülatöründen başka bir ısı ile izlenebilir olmak için yeterli dirence sahip olacaktır.


3

Bir kare dalga enjekte edin ve sürtünme ucundaki (küçücük - belli ki) zil çaldırın ve ardından her yol boyunca (her IC'ye doğru) kapsamın dünyasını (ve elbette sondası) yürütün. Zil sesi siz kısa bir süre önce gelene kadar azalacaktır (hem kapsamın dünya dönüşü hem de her iki tarafında da araştırma ucu ile).


3

Sorununuz, devre kartının yaratıcıları tarafından yapılan yönetim yanlış kullanımının bir sonucudur: test edilebilirlik için tasarlanamadılar. Bu otomatik test mühendisliğinde yaygın bir sorundur.

Termal görüntüleme veya sıcak yongayı bulmanın başka bir yolunu kullanan yukarıdaki cevaplar en iyi seçeneğinizdir. Bununla birlikte, eğer yonga mutlak bir kısa ise, herhangi bir gücü dağıtmayacak ve serin görüneceğinden, gücün TÜMÜ güç kaynağının iç direncini ısıtmakta olacağına dikkat edin. Bu durumda, önceki cevapta gösterilen akım probu çalışabilir ... eğer devre kartınızın izleri yeterince büyükse ve manyetik alanlarını izole edecek kadar aralıklıysa işe yarayabilir.

Ne yazık ki, 17 katman ve süper küçük SMT yongalarına sahip modern bir devre kartınız varsa, muhtemelen şansınız kalmaz. Lojistik destek analizi genellikle tek kullanımlık gibi cihazları belirler.

ATE dünyasına hoş geldiniz.


DFT'nin uygulanamaması ve "tek kullanımlık" tanımlaması için +1. OP muhtemelen tüm kurulun maliyetinden daha fazla mühendislik saati harcayacaktır.
Ale..chenski

2

Bu sadece bir düşünce deneyidir.

Yaklaşık 0,9 µS yükselme veya düşme süresinde yaklaşık 1 kHz DC kare dalgada akım kaynağı darbesi kullanma: Bu, standart bir AM alıcının frekans aralığının başlangıcında duyulabilir bir ton çıkarır. Arıza yolunun zemin düzlemi kavşağı en fazla ayırt edilebilir olmalıdır. Hassasiyeti ayarlamak için anten uzunluğunu ayarlayabilirsiniz.

EMC ile ilgili bu cevabı gördükten sonra fikrimi anlıyorum: /electronics//a/30684/62403


2

Kısa sürede dağılan ısıyı tespit etmeye dayanan teknikler, bga paketleriniz olduğunda sınırlı kullanımda olacaktır. Paket kısa olanı gizleyecektir. 10 mil izi yaklaşık 1/2 amp için iyidir. 1 ampere kadar çıkın ve izi kaynaştırma riskiyle karşı karşıya kalırsınız (mutlaka bir güç izi değil ama neye kısaltılmış?). Kısa sürede ortadan kalkıncaya veya belirgin olana kadar cipsleri bir defada lehimleyebilirim.


0

Diğer bir seçenek de V ++ & GND arasındaki her IC'deki ohm'ların ölçülmesidir (güç uygulanmadan). Kısa olduğu varsayılırsa, ohm diğerlerinden daha düşük olacaktır. Bu tekniği daha önce izole etmek için kullandım, ancak hiçbir zaman bir PCB üzerinde itiraf etmiyorum. Yine de bir seçenek daha var. Bu dijital sayaçlarla ohmları tam olarak ölçebilirsiniz. Ve ohm'ların en düşük olduğu yer, en kısa olanın olduğu yerdir.


Çeşitli IC'lerin tüm V ++ 'ları birbirine bağlıdır; bunun için devre kartı izlerinin tahrip edici kırılması gerekir.
richard1941,
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.