袁向琳、王鹏
（中国电子科技集团公司第38研究所，合肥230088）
摘要：本文介绍了印制电路板短路故障问题查找的各种方法，并进行了对比。使用新型的短路信号测试仪器，能够快速、精准的定位印制板组件短路故障点，整个排查过程无破坏，检测效率高。
关键词：印制电路板；短路；短路信号测试仪
1、引言
短路是指在正常电路中电势不同的两点不正确地直接碰接或被阻抗（或电阻）非常小的导体接通时的情况。短路时电流强度很大，往往会损坏电气 设备或引起火灾。目前的印制板组件集成度越来越高，高密度BGA、QFP器件、小型封装器件数量和种类也颇多，再加上多数印制板是多层设计，往往一个电源网路上有几百个器件，给短路排查过程造成巨大难度，也影响返修效率。因此如何快速精准的定位短路点，减少对电路板的损伤，显得尤其重要。本文提出并验证了一种新型短路信号测试仪,并与传统查找方法进行了对比，优势明显。
2、常用检测方法分析
（1）拆机割线法
此方法为传统查找方法，将与短路点相关的元器件一个个拆除，每拆一个测量一次短路信号是否仍然短路，直到拆下某个元件后短路现象排除为止。若全部器件拆完仍然短路，则将查找重点转至PCB，可将涉及短路信号的PCB走线切割为几个部分，逐步缩小范围，直至找到短路点。此方法一般只需要一个万用表即可。但使用后对电路板伤害最大，即使找到了短路点，要想恢复电路板功能，一般拆除的芯片都得换新，隔断的线条再补上，对器件损伤大，一般不采取此方法。
（2）电阻测量法
电阻测量法是通过查找短路两信号之间电阻最小的位置来确定短路点，主要适合用于查找低阻短路，如PCB工艺问题造成的线条短路或焊接时桥连导致的信号短路，但查找时必须对照电路的PCB图纸才能正确、快速的测量信号。
（3）发热测量法
发热测量法是通过红外热像仪检测通电后的电路板中异常发热点来判断故障位置的方法。主要适合用于查找因器件故障产生的短 路，此方法检测速度极快，且无需对照PCB进行测量，对维修人员的技术要求不高，但此方法需对故障组件通电测量，可能会对组件造成损伤。
3、短路定位探测仪测量
3、1测试原理
短路定位测试仪是查找短路的专业仪器。我们使用的短路测试仪ESAMBER公司的M&S45E短路测试仪。它适用于各种类别PCB电路板，可侦测短路类型有：刻蚀短路、锡桥、错误搭接、元件短路等各种低阻值不良问题。它查找短路点最大的优点是不会对电路板产生任何损害，且检测效率高。
它的工作原理是利用往短路线路中施加特定的电波信号，再利用电波捕捉笔进行跟踪识别定位。假设A.B.C.D四个元器件可能短路,假设D点短路,从I点注入雷达信号,信号电流将流到D点,以短路回路为发射天线,并在路径上发射电磁波,使用探头捕捉信号轨迹,以探测笔显示的亮灯多少来确定短路回路(即远离回路信号弱,回路附近信号强,短路点信号最强)从而定位短路位置。
图1是短路测试仪本体，包括显示、按键和信号输出插座。其中，电波捕捉笔探头必须平行于电流方向，才能够正确捕捉到电波信号。
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图1 短路测试仪面板和探头
3、2实例分析
（1）信号线间短路
再短路的两点间输入驱动信号，沿其中一个输入点侦测信号，保持探头端部磁条平行于输入点的辐射方向，一旦找到最大信号方位，沿着最强信号途径移动探头。当信号变弱或消失时，需要移动探头追踪信号；当信号走到尽头并跳转到另一条线路时，可初步判定跳转点即为短路点。环绕信号跳转点做圆周探测，以确定没有其他信号路径。
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（2）电源间短路
在两短路电源间输入驱动信号，沿着其中一个输入点侦测信号，保持探头端部磁条平行于输入点的辐射方向，一旦找到最大信号方位，沿着最强信号途径移动探头，当信号变弱或消失时，需要转动探头追踪信号。若没有其他的信号轨迹，减弱的信号持续存在，可能原因为导线变粗，信号被分散；若信号轨迹跳转到另外的电源上，则跳转点即短路点。
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4、结束语
经过多次短路故障问题的排查，验证了短路测试仪定位法优点明显，一次定位准确性达到95%以上，操作简单、快捷，排查过程无损伤、无破坏，保证了产品可靠性。
参考文献：
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