Errori e guasti ai componenti sono un dato di fatto. I circuiti stampati saranno fatti con errori, i componenti saranno saldati all'indietro o nella posizione sbagliata, e i componenti andranno male, il che farà sì che un circuito funzioni male o per niente. La risoluzione dei problemi del PCB può essere un compito monumentale che impone sia la volontà che la mente. Fortunatamente ci sono alcuni trucchi e tecniche che possono velocizzare enormemente la ricerca della "caratteristica" problematica.
Risoluzione dei problemi del PCB
I circuiti stampati, o PCB, sono una massa di isolanti e tracce di rame che collegano insieme i componenti densamente impaccati per creare un circuito moderno. La risoluzione dei problemi di un PCB multistrato è spesso una vera sfida, con fattori quali dimensioni, numero di livelli, analisi del segnale e tipi di componenti che svolgono un ruolo importante nella facilità di risoluzione dei problemi. Alcune schede più complicate richiedono apparecchiature specializzate per la corretta risoluzione dei problemi, ma la maggior parte della risoluzione dei problemi può essere eseguita con apparecchiature elettroniche di base per seguire tracce, correnti e segnali attraverso il circuito.
Strumenti per la risoluzione dei problemi del PCB
La maggior parte dei test di base per la risoluzione dei problemi dei PCB può essere eseguita con pochi strumenti. Lo strumento più versatile è un multimetro, ma a seconda della complessità dei PCB e del problema, possono essere necessari anche un misuratore LCR, un oscilloscopio, un alimentatore e un analizzatore logico per scavare in profondità nel comportamento operativo del circuito.
Ispezione visuale
Un'ispezione visiva dei PCB può trovare diversi potenziali problemi. Tracce sovrapposte, componenti bruciati, segni di surriscaldamento e componenti mancanti possono essere trovati facilmente attraverso un'ispezione visiva approfondita. Alcuni componenti bruciati, danneggiati da una corrente eccessiva, non possono essere visti facilmente, ma un'ispezione visiva ingrandita o l'odore possono indicare la presenza di un componente danneggiato. I componenti sporgenti sono un altro buon indicatore di una fonte di un problema, specialmente per i condensatori elettrolitici.
Ispezione fisica
Un passo oltre l'ispezione visiva è un controllo fisico motorizzato con potenza applicata al circuito. Toccando la superficie del PCB e dei componenti sulla scheda, è possibile rilevare i punti caldi senza l'uso di una costosa termocamera. Quando viene rilevato un componente caldo, può essere raffreddato con aria compressa compressa per testare il funzionamento del circuito con il componente a temperature più basse. Questa tecnica è potenzialmente pericolosa e dovrebbe essere utilizzata solo su circuiti a bassa tensione con le adeguate precauzioni di sicurezza.
Quando si tocca fisicamente un circuito alimentato, devono essere prese diverse precauzioni. Assicurati che solo una mano entri in contatto con il circuito in qualsiasi momento. Ciò impedisce a una scarica elettrica di attraversare il cuore, uno shock potenzialmente fatale. Tenere una mano in tasca è una buona tecnica quando si lavora su circuiti vivi per prevenire tali shock. Anche la possibilità di scollegare tutti i potenziali percorsi di corrente verso terra, come i piedi o una cinghia di messa a terra non resistiva, è essenziale per ridurre il pericolo di scosse.
Toccando varie parti del circuito cambierà anche l'impedenza del circuito che può modificare il comportamento del sistema e può essere utilizzato per identificare le posizioni nel circuito che richiedono capacità aggiuntive per funzionare correttamente.
Test dei componenti discreti
Spesso le tecniche più efficaci per la risoluzione dei problemi dei PCB sono testare ogni singolo componente. Il test di ciascun resistore, condensatore, diodo, transistor, induttore, MOSFET, LED e componenti attivi discreti può essere eseguito con un multimetro o un misuratore LCR. Componenti che hanno un valore inferiore o uguale al valore del componente dichiarato, il componente è in genere buono, ma se il valore del componente è più alto è un'indicazione che il componente è danneggiato o che il giunto di saldatura è difettoso. Diodi e transistor possono essere controllati utilizzando la modalità di test diodi su un multimetro. Le giunzioni base-emettitore (BE) e base-collettore (BC) di un transistor dovrebbero comportarsi come diodi discreti e condurre in una direzione solo con la stessa caduta di tensione. L'analisi nodale è un'altra opzione che consente il test non alimentato dei componenti applicando la potenza solo a un singolo componente e misurando la sua risposta in tensione vs corrente (V / I).
Test dei circuiti integrati
I componenti più difficili da controllare sono i circuiti integrati. La maggior parte dei circuiti integrati può essere facilmente identificata dai loro contrassegni e molti possono essere testati operativamente mediante oscilloscopi e analizzatori logici, ma il numero di circuiti integrati speciali in varie configurazioni e progetti di PCB può rendere gli IC di test molto impegnativi. Spesso una tecnica utile è quella di confrontare il comportamento di un circuito con un circuito noto, che dovrebbe aiutare a distinguere il comportamento anomalo.
