너무 많은 전류를 소비하는 결함이있는 칩 찾기

이것은 이론적 인 질문입니다. 제가 보여줄 수있는 회로도는 없습니다. 몇 가지 회로도를 보여 주지만 실제 회로의 단순화 된 버전으로, 설명 목적으로 만 사용됩니다.

전원 공급 장치의 주 전압을 입력으로 사용하고 특정 전압 (예 : 1.8V)을 출력하는 전압 변환기가 있다고 가정합니다. 다음과 같이 보일 것입니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

회로를 PS에 연결할 때 회로에 너무 많은 전류가 흐르고 있음을 알 수 있습니다 (PS에 표시).

회로에 여러 전압 변환기 (여기서는 표시되지 않음)가 있으므로 각 변환기의 각 출력과 접지 간 저항을 확인합니다. 접지와 1.8V 사이의 저항은 거의 0 옴입니다. 이제 결함이 전압 변환기 또는 1.8V에서 전력을 끌어 오는 다른 구성 요소 중 하나 이상에 있다는 것을 알고 있습니다.

이미지에 표시된 저항을 분해하여 다른 구성 요소에서 변환기를 분리하고 변환기가 정상인지 확인하지만 모든 해당 구성 요소에 연결된 지점에서 저항을 확인하면 여전히 0 Ohms가 표시됩니다.

내 질문은-의심스러운 각 구성 요소를 납땜 해제하지 않고 어떤 구성 요소가 결함이 있는지 확인하는 방법은 무엇입니까? 이미지에서 볼 수 있듯이 1.8V 전원은 저항 / 비드없이 구성 요소에 직접 연결됩니다.

이 질문을 위해, 내가 아무리 값 비싸더라도 필요한 장비에 액세스 할 수 있다고 가정하십시오. 장비 가용성으로 인해 솔루션을 제한하고 싶지 않습니다.

고맙습니다!

열 화상 카메라는 이 상황에서 매우 유용합니다. 요즘에는 비싸지 않습니다. 없는 경우 맨 손가락 대신 센서를 사용할 수 있습니다.

추가 : 핫스팟을 식별하는 데 사용할 수있는 다양한 온도 범위에 대한 열 변색 페인트 도 있습니다.

PCB 전류 프로브를 사용할 수 있습니다. 검색 결과는 다음과 같습니다.

그림 1. TTi 전류 프로브 .

프로브 헤드는 조사중인 PCB 트레이스에 고정되며 오실로스코프에서 출력 될 수 있으며 아마도 멀티 미터의 DC 인 경우 출력을 모니터링 할 수 있습니다.

그림 2. 프로브 헤드.

나는 전에 "Fluxgate 자력계"에 대해 들어 본 적이 없으며 너무 자세한 정보를 제공하지 않을 것입니다. 좋은 오래된 위키 백과는 다음과 같이 말합니다.

플럭스 게이트 자력계는 두 개의 코일 코일로 감긴 작은 자기 감응 형 코어로 구성됩니다. 교류 전류는 하나의 코일을 통과하여, 자기 포화주기의 교번 사이클을 통해 코어를 구동하고; 즉, 자화, 비자 화, 역자 화, 비자 화, 자화 등이다. 이 지속적으로 변하는 전계는 두 번째 코일에 전류를 유도하고이 출력 전류는 검출기에 의해 측정됩니다. 자기 적으로 중립적 인 배경에서는 입력 및 출력 전류가 일치합니다. 그러나, 코어가 배경 필드에 노출 될 때, 코어는 해당 필드와 정렬되어보다 쉽게 ​​포화되고, 반대로 반대로 쉽게 포화되지 않는다. 따라서 교류 자기장 및 유도 된 출력 전류는 입력 전류와 단계를 벗어납니다. 이것이 가능한 범위는 배경 자기장의 강도에 달려 있습니다. 종종 출력 코일의 전류가 통합되어 자기장에 비례하여 출력 아날로그 전압을 생성합니다. 출처:자력계 .

공급 장치가 큰 전류 (예 : 수백 mA)를 출력한다고 가정하면 가장 민감한 범위의 전압계를 사용하여 공급 장치의 전압 구배를 따를 수 있습니다. 그물 (또는 평면)에서 최소값을 찾으면 접지 그물에서 싱크 (Vcc) 또는 최대 값을 찾았습니다.

가장 가파른 하강 최적화 알고리즘의 수동 구현 유형.

빈민가 FLIR :

보드에 약간의 비등점 액체 (플럭스 클리너와 같은)를 뿌려주십시오. 그것이 끓는 곳을보십시오.

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

내가 유튜브에서 배우는 가장 빠르고 저렴한 방법.

보드의 전원을 켜고 알코올을 붓습니다. 어느 부분이 먼저 마르는지 확인하십시오.

유튜브 링크 : https://www.youtube.com/user/rossmanngroup

스프레이가 있습니다.

구글은 "전자 스프레이 콜드"당신처럼, 많은 안타를 찾을 수 이 하나

물건을 뿌리고 가장 빨리 사라지는 곳을 지켜보십시오. 이것이 너무 많은 전류를 발생시키는 열을 발생시키는 지점입니다.

이 제품에는 다른 문제 해결 용도가 있습니다. 모든 장비를 갖춘 전자 실험실에서는 표준이어야합니다.

이 방법을 보여주는 YouTube 에서 비디오를 찾았습니다 . 약간 느리게 움직이지만 아이디어는 약 4 분 안에 발견됩니다. 우연히 그들은 스프레이를 뒤집어 놓은 채로 먼지 스프레이를 사용했습니다. 냉동 스프레이를 사는 것보다 훨씬 쉽습니다.

따라서 접지하기 어려운 레일이 있습니다. 내 경험상 이것은 보통 납땜 문제입니다.

내 기술은 문제의 레일을 벤치 PSU에 연결하는 것입니다. 레일의 정상 작동 전압에서 전압 제한을 설정하고 전류 제한을 약 1 amp로 설정하십시오. 전류는 너무 낮은 타협의 대상이며 전압 강하를 측정하기가 너무 어려워서 물건을 태울 위험이 있습니다. 1 amp는 대부분의 보드에서 합리적인 절충안 인 것 같습니다.

그런 다음 민감한 전압 범위에서 멀티 미터를 사용하여 보드 주변의 전류 흐름을 추적합니다.

트레이스 나 가시적 인 솔더 포인트를 배제 할 수 있다고 구체적으로 언급하지 않았습니다. 그래서 제가 먼저 할 일은 현미경을 가지고 흔적 (특히 수제 보드에서)과 땜납 점이 단락인지 확인하는 것입니다.

나는 납땜에 많은 단락을 발견했다 (납땜에 분명히 나쁘기 때문에). 또한 자체 제작 보드의 트레이스 사이에 많은 구리 단락이 발견되었다.

이 방법은 오래 걸리지 않지만 가능한 모든 결함을 찾는 데 도움이되지는 않습니다.

언급했듯이 가격은 문제가되지 않으므로 이것이 또 다른 가치있는 방법이라고 말하고 싶습니다.

또 다른 진정한 첨단 솔루션으로 X-Ray 시스템을 사용할 수 있습니다. 이를 통해 BGA 칩에 특히 유용한 칩에서 단락을 볼 수도 있습니다.

그래서 그것은 다음과 같이 보일 것입니다 :

작성자 : X-Ray_Circuit_Board_Zoom.jpg : SecretDiscderivative 작업 : Emdee (X-Ray_Circuit_Board_Zoom.jpg) [ CC BY-SA 3.0 또는 GFDL ], 위키 미디어 공용

X-Ray 이미지는 때때로 약간 오도 될 수 있지만 의사와 마찬가지로 보는 내용을 해석하는 데 익숙해집니다.

기계가 지원하는 경우 다른 각도를보고 전체 3D 스캔을 수행 할 수도 있습니다. 이는 인상적이지만 종종 필요하지는 않습니다.

그리고 그것은 X-Ray이기 때문에 모든 것을 설정하기 전에 약간의 서류 작업이 필요합니다.

전압 강하 방법과 관련된 또 다른 방법은 Milli-Ohm-Meter를 사용하고 칩 근처의 모든 Vcc 대 GND 노드를 측정하는 것일 수 있습니다.

일반 미터는 0 Ohm을 읽을 수 있지만 Milli-Ohm-Meter는 값을 표시 할 수 있지만 저항이 가장 적은 노드가 가장 흥미로운 노드입니다.

회로에 열 감지 용지 (쇼핑 영수증과 같은)를 넣으십시오. 유튜브 비디오입니다.

전원을 켜십시오. 기다림. 변색을 확인하십시오. 물론 실제로 단단한 단락 회로의 전압은 0이며 상당한 열을 발생시키지 않습니다. 그러나 전류 소모가 큰 대부분의 결함이있는 회로는 전압 조정기 이외의 열로 추적하기에 충분한 저항을 갖습니다.

구형파를 주입하고 피구 동 엔드에서 울리는 (작은-명백하게) 범위를 정한 다음 각 경로를 따라 (각 IC쪽으로) 스코프의 접지 (및 물론 프로브)를 "보행"하십시오. 짧은 거리에 도달 할 때까지 울림이 줄어 듭니다 (스코프의 접지 귀환 및 양쪽 끝에 프로브 팁이 있음).

문제는 회로 기판 작성자의 관리 실수로 인한 결과입니다. 테스트 가능성을 위해 설계하지 못했습니다. 이것은 자동 테스트 엔지니어링에서 일반적인 문제입니다.

열 화상 또는 핫 칩을 찾는 다른 방법을 사용하는 위의 답변이 가장 좋습니다. 그러나 칩이 절대적으로 짧으면 전력이 소실되지 않으며 모든 전력이 전원 공급 장치의 내부 저항을 가열하기 때문에 냉각 상태로 나타납니다. 이 경우 이전 답변에 표시된 전류 프로브가 작동 할 수 있습니다. 회로 보드 트레이스가 자기장을 격리하기에 충분히 크고 이격 된 경우.

아아, 17 층과 초소형 SMT 칩이있는 현대 회로 보드가 있다면 아마도 운이 없을 것입니다. 물류 지원 분석은 일반적으로 일회용 장치와 같은 장치를 지정합니다.

ATE 세계에 오신 것을 환영합니다.

이것은 단지 생각 실험입니다.

약 0.9 µS 상승 또는 하강 시간에서 약 1 kHz DC 구형파에서 펄스하는 전류 소스 사용 : 이는 표준 AM 수신기의 주파수 범위 시작시 가청음을 생성합니다. 결함 경로의 접지면 접합부는 최대로 구별 가능해야합니다. 안테나 길이를 조정하여 감도를 조정할 수 있습니다.

EMC에 대한이 답변을 본 후에 아이디어를 얻습니다 : /electronics//a/30684/62403

BGA 패키지가있을 때 짧은 열 손실을 감지하는 기술은 제한적으로 사용됩니다. 패키지는 짧은 부분을 숨 깁니다. 10mil 트레이스는 약 1/2 amp에 적합합니다. 1A까지 올라가면 트레이스가 녹을 위험이 있습니다 (파워 트레이스 일 필요는 없지만 단락 된 것은 무엇입니까?). 쇼트가 제거되거나 명백해질 때까지 한 번에 하나씩 칩을 납땜 제거합니다.

다른 옵션은 V ++와 GND 사이에서 각 IC의 옴을 측정 (전원이 공급되지 않은 상태)하는 것입니다. 단락이 있다고 가정하면 옴이 나머지보다 낮습니다. 나는이 기술을 격리하기 전에 사용했지만 PCB에 대해서는 결코 고백하지 않습니다. 여전히 사용 가능한 옵션이 하나 더 있습니다. 이 디지털 미터를 사용하면 옴을 매우 정확하게 측정 할 수 있습니다. 옴이 가장 낮은 곳은 단락이있는 곳입니다.