Encontrar un chip defectuoso que consume mucha corriente

Un cámara termográfica es muy útil en esta situación. No son terriblemente caros en estos días. Si no tiene uno, un dedo desnudo puede sustituirse por un sensor.

ADICIÓN: También hay pinturas Thermochromic para diferentes rangos de temperatura que pueden ser se utiliza para identificar puntos calientes.

Podrías usar una sonda de corriente de PCB. Una búsqueda mostró lo siguiente.

Figura1.Una sonda de corriente TTi .

El cabezal de la sonda se mantiene en la traza de PCB bajo investigación y la salida se puede monitorear en un osciloscopio y, presumiblemente, en el caso de DC en un multímetro.

Figura2.Elcabezaldelasonda.

Nuncaheoídohablardeun"Magnetómetro Fluxgate" antes y dudo que den demasiados detalles. Buena vieja Wikipedia dice lo siguiente:

  

Un magnetómetro de compuerta de flujo consiste en un núcleo pequeño, magnéticamente susceptible, envuelto por dos bobinas de cable. Una corriente eléctrica alterna pasa a través de una bobina, conduciendo el núcleo a través de un ciclo alternativo de saturación magnética; es decir, magnetizado, no magnetizado, inversamente magnetizado, no magnetizado, magnetizado, etc. Este campo en constante cambio induce una corriente eléctrica en la segunda bobina, y esta corriente de salida es medida por un detector. En un fondo magnéticamente neutro, las corrientes de entrada y salida coinciden. Sin embargo, cuando el núcleo está expuesto a un campo de fondo, se satura más fácilmente en alineación con ese campo y se satura menos fácilmente en oposición a él. Por lo tanto, el campo magnético alterno y la corriente de salida inducida están fuera de paso con la corriente de entrada. La medida en que este es el caso depende de la intensidad del campo magnético de fondo. A menudo, la corriente en la bobina de salida está integrada, lo que produce un voltaje analógico de salida, proporcional al campo magnético. Fuente: Magnetómetro .

Suponiendo que el suministro está generando una gran corriente (por ejemplo, cientos de mA), puede seguir el gradiente de voltaje desde el suministro utilizando un voltímetro en su rango más sensible. Cuando encuentra los mínimos en la red (o plano), ha encontrado el sumidero (Vcc) o los máximos en la red terrestre.

Tipo de implementación manual de un algoritmo de optimización de descenso más pronunciado.

Ghetto FLIR:

Rocíe un poco de líquido de punto de ebullición bajo (como limpiador de flujo) en el tablero. Mira donde hierve.

enlace

La forma más rápida y económica de aprender de Youtube.

Enciende tu tabla y vierte un poco de alcohol. Vea qué área se seca primero.

enlace de YouTube: enlace

Hay un spray para eso.

Google "en frío" y encontrará muchos éxitos, como this one

Rocía las cosas y observa dónde desaparece más rápidamente. Ese es el punto que genera el calor - ergo dibujando demasiada corriente.

Este material tiene otros usos para la solución de problemas: debe ser estándar en cualquier laboratorio de electrónica bien equipado.

Encontré un video en YouTube donde se demuestra este método. Es bastante lento, pero da la idea: el corto se encuentra alrededor de 4 minutos. Por cierto, utilizaron un spray para polvo con la lata boca abajo, incluso más fácil que comprar un spray para congelar.

Así que tienes un riel muy corto al suelo. En mi experiencia, esto suele ser un problema de soldadura.

Mi técnica es enganchar el riel en cuestión hasta una PSU de banco. Establezca el límite de voltaje en el voltaje de operación normal del riel y el límite de corriente a aproximadamente 1 amp. La corriente es algo así como un compromiso, demasiado bajo y las caídas de voltaje serán difíciles de medir, demasiado altas y corre el riesgo de quemar las cosas. 1 amp parece ser un compromiso razonable para la mayoría de los tableros.

Luego uso un multímetro en un rango de voltaje sensible para rastrear el flujo de corriente alrededor de la placa.

No ha mencionado específicamente que puede descartar las trazas o los puntos de soldadura visibles. Así que lo primero que haría sería tomar un microscopio y revisar los rastros (especialmente en tableros hechos en casa) y los puntos de soldadura para los cortos.

He encontrado muchos pantalones cortos de soldadura (porque obviamente soy malo en la soldadura) pero también muchos pantalones cortos de cobre entre rastros en tableros hechos por nosotros mismos.

Este método no demora mucho, pero no lo ayudará a encontrar todas las fallas posibles.

Como mencionaste, el precio no es un problema, yo diría que este es otro método valioso:

Como otra solución real de alta tecnología, puede utilizar una máquina de rayos X. Con eso, incluso tiene la posibilidad de ver cortos debajo de los chips, lo que es especialmente útil con los chips BGA.

Para que se vea algo como esto:

PorX-Ray_Circuit_Board_Zoom.jpg:SecretDiscderivativework:Emdee(X-Ray_Circuit_Board_Zoom.jpg)[ CC BY-SA 3.0 o GFDL ], a través de Wikimedia Commons

Las imágenes de rayos X pueden ser un poco engañosas a veces, pero te acostumbras a interpretar lo que ves, como lo hace un médico.

Si las máquinas lo admiten, también puede observar diferentes ángulos y realizar un escaneo 3D completo, lo que es bastante impresionante pero a menudo no es necesario.

Y al ser X-Ray, tienes bastante papeleo por delante para que lo tengas todo configurado.

Otro método, que está relacionado con el método de caída de voltaje, podría ser usar un Milli-Ohm-Meter y medir todos los nodos Vcc a GND cerca de los chips.

Si bien su medidor normal puede leer 0 Ohm, un Milli-Ohm-Meter puede mostrar un valor, el nodo con la menor resistencia sería el más interesante.

Coloque un poco de papel termosensible (como en un recibo de compra) en el circuito. Aquí hay un video de YouTube.

Enciende. Espere. Compruebe si hay decoloración. Por supuesto, un cortocircuito realmente sólido tiene una tensión de cero y no producirá calor significativo. Pero la mayoría de los circuitos defectuosos con un gran consumo de corriente tendrán suficiente resistencia como para ser rastreados con otro calor que no sea solo en el regulador de voltaje.

Inyecte una onda cuadrada y alcance el (pequeño - obviamente) timbre en el extremo conducido y luego "camine" la tierra del alcance (y, por supuesto, la sonda) a lo largo de cada camino (hacia cada IC). El timbre disminuirá hasta que llegue al cortocircuito en sí (con ambos, el retorno a tierra del alcance y la punta de la sonda a cada lado).

Su problema es el resultado de una mala práctica de la administración por parte de los creadores de la placa de circuitos: no se diseñaron para la capacidad de prueba. Este es un problema común en la ingeniería de prueba automática.

Las respuestas anteriores utilizando imágenes térmicas o alguna otra forma de encontrar el chip activo son su mejor opción. Sin embargo, tenga en cuenta que si el chip es un cortocircuito absoluto, no disipará ninguna potencia y aparecerá frío porque TODA la potencia está calentando la resistencia interna de la fuente de alimentación. En ese caso, la sonda de corriente mostrada en la respuesta anterior podría funcionar ... si las trazas de la placa de circuito son lo suficientemente grandes y lo suficientemente separadas para aislar sus campos magnéticos.

Por desgracia, si tiene una placa de circuito moderna con 17 capas y chips SMT súper pequeños, probablemente no tenga suerte. El análisis de soporte logístico generalmente designa tales dispositivos como desechables.

Bienvenido al mundo ATE.

Esto es solo un experimento mental.

Utilizando una fuente de corriente que emite pulsos a aproximadamente 1 kHz de onda cuadrada de CC a aproximadamente 0.9 µS de tiempo de subida o caída: Esto producirá un tono audible al inicio del rango de frecuencia de un receptor de AM estándar. La unión del plano de tierra de la ruta de falla debe ser distinguible como máximo. Puede ajustar la longitud de la antena para ajustar la sensibilidad.

Después de ver esta respuesta sobre EMC, recibo la idea: enlace

Las técnicas que dependen de la detección de calor disipado en el corto serán de uso limitado cuando tengas paquetes bga. El paquete ocultará el corto. Un rastro de 10 mil es bueno para aproximadamente 1/2 amp. Suba a 1 amperio y corre el riesgo de fusionar la traza (no necesariamente una traza de alimentación, pero ¿a qué se debe a un cortocircuito?). Yo soltaría las virutas de una en una hasta que se elimine el cortocircuito o se haga evidente.

Otra opción es medir (sin alimentación) los ohmios en cada IC, entre V ++ y amp; GND. Suponiendo que haya un corto, los ohmios serán más bajos que el resto. He usado esta técnica antes para aislar, pero nunca confieso en una PCB. Aún así, es una opción más disponible. Con estos medidores digitales puede medir los ohmios de manera tan precisa. Y donde los ohmios son más bajos, es donde está el corto.