¿Cuáles son los métodos para probar placas de circuito y cómo se pueden detectar rápidamente fallas en las placas de circuito?

Oct 18, 2023

Métodos para probar placas de circuito

1.Prueba de lecho de clavos

Este método implica el uso de sondas con resorte conectadas a cada punto de prueba en la placa de circuito. Los resortes proporcionan 100-200g de presión en cada punto de prueba para garantizar un contacto adecuado. Estas sondas, dispuestas juntas, se denominan "lecho de clavos". Controlada por un software de prueba, la programación se puede realizar en los puntos de prueba y las señales de prueba. En la práctica, sólo se instalan las sondas necesarias para probar puntos específicos. Si bien las pruebas con base de clavos pueden probar simultáneamente ambos lados de la placa de circuito, es recomendable tener todos los puntos de prueba en el lado de soldadura de la placa al diseñar la PCB. Los equipos de prueba de lecho de clavos son costosos y difíciles de mantener. La selección de disposiciones de sonda depende de sus aplicaciones específicas.

Un procesador de rejilla fundamental de uso general consta de una placa perforada con centros de pasadores a 100, 75 o 50 mil. Estos pines actúan como sondas y realizan conexiones mecánicas directas a través de conectores o nodos en la placa de circuito. Si las almohadillas de soldadura de la placa de circuito coinciden con la rejilla de prueba, se colocan películas de poliimida perforadas estándar entre la rejilla y la placa de circuito para un sondeo específico. La prueba de continuidad se logra accediendo a los puntos finales de la rejilla, que se han definido como las coordenadas xy de las almohadillas de soldadura. De esta manera se completan las pruebas independientes. Sin embargo, la proximidad de las sondas limita la eficacia de las pruebas del lecho de clavos.

2.Inspección visual de placas de circuito

Debido al pequeño tamaño y la compleja estructura de las placas de circuito, es esencial contar con equipos de observación especializados para su examen. Normalmente, se utilizan microscopios de vídeo portátiles para observar la estructura del tablero. Con una cámara de vídeo microscópica se puede observar de forma clara e intuitiva la estructura microscópica de la placa de circuito. Este enfoque facilita enormemente el diseño y la inspección de placas de circuito. Los videomicroscopios portátiles como el MSA200 y el VT101 se usan comúnmente en las fábricas debido a su conveniencia, lo que permite la observación en tiempo real, la inspección sobre la marcha y discusiones colaborativas, lo que los hace superiores a los microscopios tradicionales.

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3.Método de prueba de aguja voladora con sonda doble

El probador de sonda voladora funciona independientemente de las huellas montadas en accesorios o soportes. En este sistema, se montan dos o más sondas en diminutos cabezales magnéticos que se mueven libremente en el plano xy, con puntos de prueba controlados directamente por datos de CADI Gerber. Las sondas dobles pueden moverse dentro de un rango de aproximadamente 4 mils entre sí. Estas sondas pueden moverse de forma independiente, sin restricciones reales sobre qué tan cerca pueden llegar entre sí. Los probadores equipados con dos dispositivos con forma de brazo móvil se basan en la medición de capacitancia. La placa de circuito se coloca firmemente sobre una capa aislante encima de una placa de metal, que sirve como la otra placa del condensador. Si hay un cortocircuito en el circuito, la capacitancia será mayor que en un punto específico. Si hay un circuito abierto, la capacitancia disminuirá. Este método es más lento pero sigue siendo una opción viable para los fabricantes que trabajan con rendimientos más bajos de placas de circuitos complejas.

Para pruebas de placa desnuda, se encuentran disponibles instrumentos especializados. Una alternativa económicamente eficiente es utilizar un instrumento universal, a pesar del mayor costo inicial en comparación con los instrumentos especializados. Este costo se compensa reduciendo los costos de instalación individuales. Para rejillas estándar, la rejilla estándar para componentes con plomo y rejillas estándar de dispositivos de montaje en superficie es de 2,5 mm. En este caso, las almohadillas de prueba deben ser mayores o iguales a 1,3 mm. Para rejillas Imm, la almohadilla de prueba debe diseñarse para que mida más de 0.7 mm. Si la rejilla es más pequeña, las clavijas de prueba se vuelven más pequeñas y frágiles, lo que las hace susceptibles a sufrir daños. De ahí que sea recomendable optar por rejillas superiores a 2,5 mm. La combinación de un probador universal (probador de rejilla estándar) y un probador de sonda volante garantiza pruebas precisas y rentables para placas de circuitos de alta densidad.

Otro enfoque recomendado es el uso de un probador de caucho conductor, que puede usarse para detectar puntos que se desvían de la rejilla. Sin embargo, las variaciones en la altura de las almohadillas de soldadura debido al tratamiento de nivelación con aire caliente pueden obstruir la conexión de los puntos de prueba".

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¿Cómo detectar rápidamente fallas en una placa de circuito?

  • Examinar el estado del componente

Cuando se trata de una placa de circuito defectuosa, el primer paso es inspeccionar visualmente si hay daños obvios en los componentes. Esto incluye comprobar si hay condensadores electrolíticos quemados o hinchados, resistencias quemadas y dispositivos de alimentación dañados.

Inspeccionar la soldadura de la placa de circuito

Busque signos de deformación o deformación en la placa de circuito impreso. Examine las uniones de soldadura en busca de signos de desprendimiento o puentes de soldadura obvios. Compruebe si la lámina de cobre de la placa de circuito se ha levantado o se ha vuelto negra debido al chamuscado.

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  • Verificar la orientación de los componentes

Asegúrese de que componentes como circuitos integrados, diodos y transformadores de fuente de alimentación estén correctamente orientados e insertados.

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  • Realice pruebas básicas de resistencias, condensadores e inductores

Utilice un multímetro para realizar pruebas básicas en componentes sospechosos de tener problemas dentro de su rango de medición. Busque indicaciones como aumento de resistencia, cortocircuitos, circuitos abiertos y cambios en la capacitancia o inductancia.

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  • Realizar pruebas potenciadas

Si los problemas no se pueden resolver mediante las observaciones y pruebas iniciales, proceda a realizar pruebas motorizadas. Comience verificando el correcto funcionamiento de la fuente de alimentación en la placa de circuito. Verifique si hay anomalías en la fuente de alimentación de CA, la salida del regulador y la forma de onda de salida de las fuentes de alimentación conmutadas.

 

  • Reprogramación

Para placas que contienen elementos programables como microcontroladores, DSP, CPLD, considere reprogramarlos para eliminar posibles fallas de circuito resultantes de una ejecución anormal del programa.

 

  • Reparaciones basadas en segmentos

Si los pasos anteriores no producen una solución, deberá identificar el módulo de circuito defectuoso en función de la falla del circuito y repararlo siguiendo los esquemas de diseño.

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