Найти короткое замыкание на плате
Сегодня наткнулся на весьма практичный способ нахождения короткого замыкания на материнской плате. Но об этом в видео внизу публикации. А пока поговорим немного о другом способе, но тоже довольно действенном.
К слову, описанный способ является свободным повествованием Чиповода, радиолюбителя, недавно ведшего личный блог. У новичков …, да что греха таить, даже у матёрых радиолюбителей поиск короткого замыкания на плате из нескольких сотен радиодеталей, порой, вызывает ступор. Да, поиск КЗ — неблагодарное, скучное дело . Но, всё же, как бы нам ни хотелось, короткие замыкания случаются, и искать их нужно.
Принесли мне несколько свежесобранных плат из монтажного отдела. Платы надо было запустить и проверить в работе. Мне всегда очень нравилась фраза из журнала «Радио», которой оканчивалось описание большинства конструкций: «Правильно собранное устройство из исправных деталей работает сразу и в настройке не нуждается!». Я тоже решил придерживаться такого правила — это здорово, когда из 10 собранных плат все 10 оказываются рабочими. Однако в этот раз получился затык.
После прошивки три платы из четырёх заработали сразу без проблем, порадовав меня исполнением девиза, а вот с 4-ой платой вышла накладка. При включении питания сработала защита по току, блок питания отключился. Оказалось, что плата имеет короткое замыкание на землю по питанию. Это меня расдосадовало.
Плата размером примерно 150 x 100 мм, порядка 400 компонентов на ней, несколько BGA микросхем. Монтаж плат у нас ручной (кроме BGA, конечно). Платы наши в монтажном отделе проходят визуальный осмотр под микроскопом. Прошелся с лупой по плате — ничего криминального не обнаружил, кругом гладь припоя, никаких соплей и аномалий установки компонентов обнаружено не было. Стал я думать, как же мне найти короткое замыкание?
Сначала меня посетила мысль о том, что КЗ может быть на внутренних слоях платы, поскольку платы пришли от нового производителя печатных плат. И хотя отметка об электроконтроле присутствовала, цена заказа была очень маленькой, что вызывало сомнение о качестве плат. С другой стороны, могли быть убитые в печке компоненты, но претензий к печке за 3 года работы не было ни одной. Ещё был вариант – кривая пайка. Такое у нас, к сожалению, случалось. Коллеги мне в шутку предложили взять источник помощнее и подать на плату — мол, место КЗ до красна раскалится (в совете, кстати, есть разумное зерно — см. видео). Думал я, думал, и, наконец, мне пришла в голову мегакреативная идея.
Подал я на плату питание +3,3 вольт — как и положено, БП сработал по току и перешёл в режим стабилизации тока. Далее я выставил на источнике питания ток 3 А, и он стабильно подавался на плату. Пощупал руками микросхемы – все были холодные. Тогда я перешёл к реализации мегакреативного плана. Взял мультиметр и перевёл его в режим измерения напряжения. Далее земляной щуп мультиметра я подключил к точке подключения земли от источника питания к плате. Вторым щупом измерил напряжение в точке подключения источника питания. Мультиметр показал около 0,3 В, т.е. при токе 3 А на дорожках платы падало эти самые 0,3 В. Естественно, в точке подключения земляного щупа мультиметр показал 0 В. Таким образом, получились две точки – максимума и минимума падения напряжения.
Далее я стал измерять напряжение в различных точках платы. Оно незначительно различалось, но тенденция была очевидна – при приближении к точке КЗ напряжение падения в точках, электрически соединённых с +3,3 В, уменьшалось, а напряжение в точках, связанных с землёй, увеличивалось. Началось чётко прослеживаться прохождение тока по плате. Ток — он ведь не дурак, он движется по цепи наименьшего сопротивления.
В итоге, за считанные минуты я отыскал точку на полигоне +3,3 В и соседнюю с ней VIA на полигоне земли, напряжение в которых было практически одинаковым. От этих точек шли дорожки к выводам питания и земли микросхемы в корпусе SOIC-20. Напряжение на выводах микросхемы абсолютно совпало. Эврика! Взяв лупу и приглядевшись, я обнаружил совсем незаметную перемычку между выводами микросхемы — буквально, волосок. К тому же, она была прямо на выходе из корпуса, а не в месте пайки, куда обычно смотрят во время проверки. После ликвидации перемычки короткое замыкание устранилось, и плата заработала как надо, подтвердив, кстати, лозунг журнала «Радио».
А теперь предлагаю наглядно посмотреть довольно интересный способ поиска короткого замыкания:
Обсуждайте в социальных сетях и микроблогах
Как проверить и предотвратить короткое замыкание на печатной плате?
Одной из наиболее серьезных проблем, возникающих в процессе технического обслуживания электронных продуктов у производителей печатных плат, является короткое замыкание, короткое замыкание на плате PCBA причинило значительный вред, например, небольшие горящие компоненты или большой лом PCBA. Мы можем только попытаться избежать короткого-замыкания, должны понимать производство каждого шага, проверять, не упуская из виду каждую подозрительную точку. Итак, как проверить и предотвратить короткое замыкание печатной платы?
1. Если ручная сварка, выработать хорошие привычки.
Во-первых, визуально осмотрите печатную плату один раз перед сваркой и проверьте с помощью мультиметра, нет ли короткого-цепи ключа (особенно цепи питания и заземления).
Во-вторых, с помощью мультиметра проверяйте наличие короткого-короткого замыкания между источником питания и заземлением каждый раз после приваривания чипа.
In addition, do not fling the soldering iron when soldering, if the solder flung to the chip’s solder pins (especially surface-mounted components), it is not easy to check.
2. Откройте схему печатной платы на компьютере, засветите сеть коротких замыканий, чтобы увидеть, что ближе всего и скорее всего связано с частью. Обратите особое внимание на внутреннее короткое замыкание ИС.
3. Найдите короткое замыкание. Возьмите плату, чтобы разрезать линию (особенно подходит для однослойных/двухслойных-плат), разрежьте линию после того, как каждая часть функционального блока будет включена отдельно, часть за частью для устранения. 4.
4. Используйте локатор короткого замыкания.
5. Будьте осторожны при пайке конденсаторов SMD небольшого размера, особенно конденсатора фильтра источника питания (103 или 104), их количество велико, легко вызвать короткое замыкание между источником питания и землей. Конечно, иногда не повезло столкнуться с тем, что сам конденсатор закорочен, поэтому лучше всего один раз проверить конденсатор перед пайкой.
6. Если есть чип BGA, потому что все места пайки покрыты чипом, не видно, и это многослойная плата (более 4 слоев), поэтому лучше разделить блок питания каждого чипа в конструкция, соединенная с магнитными шариками или резистором 0 Ом, так что при коротком замыкании между источником питания и землей отключите магнитные шарики для обнаружения, чтобы было легко найти конкретный чип. Из-за сложности BGA-сварки, если автоматическая сварка не выполняется автоматически, небольшая неосторожность приведет к короткому-замыканию двух соседних шариков припоя питания и заземления.
Zhejiang NeoDen Technology Co., LTD., founded in 2010, is a professional manufacturer specialized in SMT pick and place machine, печь оплавления,трафаретная печатная машина, SMT production line and other SMT Products. We have our own R D team and own factory, taking advantage of our own rich experienced RD, well trained production, won great reputation from the world wide customers.
In this decade, we independently developed NeoDen4, NeoDen IN6, NeoDen K1830, NeoDen FP2636 and other SMT products, which sold well all over the world. So far, we have sold more than 10,000pcs machines and exported them to over 130 countries around the world, establishing a good reputation in the market. In our global Ecosystem, we collaborate with our best partner to deliver a more closing sales service, high professional and efficient technical support.
Короткое замыкание на плате
Сегодня у нас — очередной ремонт материнской платы компьютера. На этот раз — короткое замыкание на плате. Вещь крайне не приятная, но иногда проблема решается весьма простым способом (нужно только знать, в какую сторону «копать»).
Вот такая бюджетная плата от фирмы Asus на 775-ом процессорном сокете (разъеме) у нас имеется:
Неисправность выглядит следующим образом: плата стартует (вентилятор на процессоре вращается), но дальше ничего не происходит. Как же мы определили, что имеем дело с коротким замыканием на материнской плате? Исключительно методом ощупывания пальцами всех основных компонентов и микросхем, на ней расположенных!
Когда я в своих «исследованиях» добрался до двух регуляторов напряжения, расположенных слева от Pci-Express разъема, то сразу обратил внимание, что они слишком горячие для работы в штатном режиме. Текстолит ощутимо нагревался даже снизу, что является одним из характерных признаков перегрева, вызванного коротким замыканием внутри одного из элементов.
При коротком замыкании компьютер может вести себя по разному: может вообще не стартовать или запуститься и тут же «уходить в защиту» (включается защитный режим от перенапряжения). Это обусловлено тем что замыкание может быть локализовано в одной из микросхем и не приводить к аварийному отключению блока питания и всего компьютера в целом.
Если же замыкание происходит на корпус компьютера или «пробитым» оказывается один из силовых элементов схемы, тогда аварийное отключение (с последующим отсутствием запуска) является вполне вероятным развитием событий.
Давайте посмотрим на нашу область нагрева более внимательно:
Какие же элементы у нас здесь нагреваются сильнее, чем нужно? Прежде всего, это два стабилизатора напряжения на 5 Вольт (обведены красным) и микросхема интегрированной сетевой карты, которая расположена справа от них.
Примечание: чтобы убедиться в том, что это действительно сетевая карта, достаточно вбить в поисковик маркировку, которая указана сверху на самом ее чипе (Attansic L1 0708 AAG).
Зеленым цветом на фото выше отмечена встроенная звуковая карта (не попадает в зону перегрева, мы о ней еще вспомним). Что именно из этой «компании» микросхем является причиной локального короткого замыкания на плате? Ставки принимаются! 🙂
А пока Вы думаете, я с помощью пирометра проведу замер температуры зоны нагрева, чтобы мы могли приблизительно понять, какая температура является уже не нормальной для подобного рода электронных компонентов и «материнки», работающей в холостую?
Видим следующее: 46 градусов Цельсия — это (для подобных условий) явно много! Могу сказать одно: предыдущий опыт подсказывает, что причиной короткого замыкания на плате у нас может быть именно микросхема интегрированного сетевого контроллера. Почему она? Регуляторы напряжения крайне редко выходят из строя, а вот сетевая карта — устройство с куда более сложной внутренней архитектурой и ее поломка намного вероятнее.
Если локальное КЗ именно в ней, то близлежащие элементы (обвязка) также могут нагреваться, Чтобы проверить эту мысль, нам нужно сделать следующее: с помощью паяльной станции (или любым другим способом) выпаять «подозрительный» компонент и посмотреть, перестанут ли после этого нагреваться соседние с ним элементы? Если нам повезет, то вместе с ним мы спаяем с платы и само короткое замыкание, после чего она вполне может вернуться «к жизни» 🙂
Идея состоит в чем: мы можем относительно безболезненно убрать (выпаять) с материнской платы отдельные ее компоненты. Почему относительно? Потому что без них устройство вполне будет функционировать и дальше, просто не будут работать некоторые его функции.
К таковым относятся: встроенные сетевые и звуковые карты (помните, на одном из фото выше последняя обведена зеленым?), различные дополнительные контроллеры наподобие FireWire и т.д. Короче говоря, все автономные микросхемы, отсутствие которых, в целом, не скажется на работоспособности системной платы и которые, в будущем, с легкостью могут быть заменены своими аналогами, установленными в отдельный слот расширения (например PCI или PCI-Express x1).
Надеюсь, объяснил понятно? Итак, давайте попробуем избавиться от короткого замыкания на плате! Воспользуемся нашим термофеном:
Полное видео пайки чипа можете посмотреть ниже (не совсем «угадал» с температурой, поэтому процесс занял столько времени, да и сама LAN микросхема имела на тыльной стороне дополнительные контактные площадки, которым требовалось время на прогрев):
После завершения работы у меня получилось вот так::
Теперь нам остается дождаться, когда все это дело остынет и проверить, осталось ли на плате короткое замыкание или нет? Можете, для порядка, удалить с нее остатки флюса, убрать с освободившихся дорожек лишний припой и т.д. Словом, провести некоторые мероприятия, которые используются в обычной технологии пайки. Мы разбирали все это в отдельной статье, так что не будем повторяться.
В итоге, запускаем нашего «пациента» и что мы видим? Короткое замыкание (коротыш) пропало и плата успешно запустилась! Я проверил регуляторы напряжения, они больше не перегревались. Теперь нам осталось установить внешнюю сетевую карту в PCI разъем, собрать все в корпус и мы снова получаем полноценный компьютер, а, казалось бы, могли уже его выбрасывать! 🙂
Примечание: иногда после подобного ремонта (методом выпаивания «не нужных» микросхем), бывает необходимо перепрошить биос чтобы все заработало. Не знаю, с чем это связано, но имейте это в виду на будущее!
Итак, мы с Вами только что отремонтировали еще одну материнскую плату! Устранили короткое замыкание на ней и, надеюсь, получили дополнительный экспириенс, а кто-то, возможно, даже перешел после этого на новый уровень! 🙂 В любом случае, желаю Вам всем успешных ремонтов и до новых встреч на страницах нашего сайта!
Понравилась статья?
Нажмите на кнопки ниже или оставьте комментарий !
Помогите пожалуйста. Я резко включил пилот и у меня чем то запахло. Проблема в мат.плате проверили. При запуске компа нет сигнала и долгий без остановки писк. Что делать нужно(если не менять)?
[Ответить] [Отменить ответ]
Что за «пилот«, который Вы включали? И чем запахло?
[Ответить] [Отменить ответ]
Здраствуйте Помогите пожалуста у меня есть материнська плата асус K7S41 462 соккет ета плата запускаеться но процессор негрееться посли замикания юесби + и —
[Ответить] [Отменить ответ]
Я правильно понял: произошло замыкание контактов в одном из USB портов, после чего компьютер перестал запускаться? Обычно это не приводит к критическим поломкам, но вот биос мог таки слететь! Один из вариантов — его нужно будет перепрошить.
[Ответить] [Отменить ответ]
Подскажите пожалуйста, у меня материнка ms-7529 ver1.1 у ней проблема нет напряжения на фазах и дроселях процессора, скажите в чём может быть проблема, где искать,шим контроллер или мультиконтроллер.
[Ответить] [Отменить ответ]
МАТЬ СТАРТУЕТ ничего не пищит а напряжение 0,06v.
[Ответить] [Отменить ответ]
на этих фазах напряжение 0,06v и на дроселях также.
[Ответить] [Отменить ответ]
Если с блоком питания все нормально, возможно, транзисторы в цепях питания повылетали? Мультиконтроллер? На первом в статье фото — большая микросхема в правом верхнем углу платы.
[Ответить] [Отменить ответ]
но это только с тем бп, но того бп уже у меня нет, и теперь остались два с которыми мать не стартует, тупо кулеры крутит и все. Так вот выпаял чип сетевухи, мать по прежнему не стартует, но чип который был рядом g51085ld уже практически не греется в дежурном состоянии и при запуске. Что можете посоветовать, я конечно новичек в этом, но хоть что-то. спасибо! В один коммент не влезло, извиняюсь!
[Ответить] [Отменить ответ]
Решили проблему? В чем была неисравность?
[Ответить] [Отменить ответ]
В подобных случаях иногда может помочь подобное приспособление.
[Ответить] [Отменить ответ]
С двумя всё просто, включаю, кулеры крутятся и всё, спикер молчит, если запускать без проца или озу спикер тоже молчит. А вот с третим бп, Codegen 300w, запускаю и происходит следующее: Кулеры начинают работать примерно 3сек и останавливаются, через 3 сек мать опять сама стартует и опять останавливается, и так по кругу спустя минуту, спикер сообщает об удачной загрузке и мать работала без проблем,
[Ответить] [Отменить ответ]
Здравствуйте. Дайте совет. Я в ремонте новичек, только пока теорию изучаю. Есть плата asus p5b se. Проблема похожая с описанной в статье, в дежурном состоянии сильно греется чип сети и рядом с ней чип поменьше размером g51085ld, южный мост при этом тоже чуток грелся, но очень слабо (20-40 градусов). Мать из трех разных подключенных к ней бп, стартовала с одним из них, хотя они все рабочие.
[Ответить] [Отменить ответ]
Во время грозы выключился компьютер.(подключен через источник бесперебойного питания)Подключил другой блок питания и комп запустился, но сети не было и проработав пару минут также резко отключился, а из блока питания повалил дым. Буду пробовать воспользоваться вашими рекомендациями. Спасибо за статью. Очень доходчиво и лаконично.
Поиск неисправностей, связанных с коротким замыканием электронных элементов
Большая часть неисправностей любой радиоэлектроники связана с контактами, замыканием в неположенном или обрывом в нужном месте.
Неисправность, вызванная обрывом в цепи питания:
Короткое замыкание на массу обычно связано с с силовыми цепями, в которых протекают большие токи, в связи с чем электронные элементы подвергаются повышенной нагрузке и перегреву, из-за чего сгорают:
При коротком замыкании практически весь ток течет по участку с наименьшим сопротивлением:
На плате с коротким замыканием сопротивление между поврежденным элементом и землей стремится к нулю, поэтому значительно возрастает ток, потребляемый от источника питания:
Как найти причину короткого замыкания на неисправном устройстве?
В первую очередь при поиске неисправностей, связанных с КЗ, производится проверка сопротивлений участоков схемы, потребляющих большую энергию.
При обнаружении очень малого сопротивления между землей и исследуемым компонентом можно предположить, что он неисправен и имеет короткое замыкание.
Это не всегда верно, так как рабочее сопротивление исследуемых компонентов бывает очень малым (доли Ома). Например, сопротивления современных мощных GPU очень малы и на первый взгляд могут показаться подозрительными.
Сопротивления цепей питания видеокарты Nvidia GTX 1070 8Gb:
Для точной диагностики при поиске причин, вызывающих КЗ, нужно использовать качественные приборы, способные измерять очень малые сопротивления. Значительно облегчает жизнь мастера по ремонту радиоаппаратуры наличие тепловизора.
Так как элемент, замыкающий схему, имеет очень низкое сопротивление, при подаче тока он сильно греется, что дает возможность произвести его поиск с помощью тепловизора:
При этом на плату (или участок схемы) от лабораторного источника питания подается небольшое напряжение (порядка 0.3-0.8 вольт), а ток ограничивается (примерно 0.3-0.5 ампер).
Подача такого небольшого напряжения и малый ток не способны нанести никаких повреждений исследуемой схеме, но дает возможность найти неисправность благодаря нагреву пробитых элементов.
Хороший тепловизор (с большим разрешением и диагональю экрана, а также подходящим фокусным расстоянием) стоит недешево, поэтому не всегда имеется возможность его использовать.
Как найти короткое замыкание на плате без тепловизора?
В этом случае для поиска КЗ можно воспользоваться измерителем малых сопротивлений (например, VC480C или измеритель ESR), либо мультиметром и регулируемым источником питания (лабораторником).
С помощью лабораторного блока питания исследуется изменение токов и напряжения на различных участках исследуемой платы:
При включенном ЛБП последовательно замыкают на массу подозрительные участки схемы, запитанной ограниченным током и маленьким напряжением, одновременно контролируя значения U и I на ЛБП.
Участок схемы с коротким замыканием всегда имеет какое-то незначительное сопротивление (до нескольких Ом).
При его замыкании на землю происходит еще большее снижение сопротивления (практически до нуля), что можно отследить по падению напряжения на исследуемом участке и уходе ЛБП в защиту.
Снижение до минимума вольтажа, выдаваемого ЛБП:
На практике, для поиска места нежелательного замыкания необходимо взять провод со щупами, соединить его один конец на GND, а другим щупом последовательно касаться контактных площадок подозреваемых элементов на ремонтируемой плате, замыкая исследуемый участок на массу.
При касании щупа к проблемному участку схемы на ЛБП будет наблюдаться значительное падение напряжения из-за его ухода в защиту.
Все открытые проводники, которые не связаны с землей, должны показывать очень высокое сопротивление между общим заземлением и самим проводником.
Если диагностируется очень низкое значение сопротивления и падение вольтажа на исследуемом элементе, с большой степенью вероятности он неисправен:
Использование описанного способа позволяет найти причину КЗ без тепловизора, используя только лабораторный блок питания и мультиметр.
Вам также может понравиться
Об увеличении производительности видеокарт с помощью опции Resizable BAR/Smart Access Memory
29 мая, 2021
Диагностика типовых поломок видеокарт AMD Radeon RX
11 февраля, 2020
