¿Cómo probar y reparar los defectos de la placa de circuito impreso (PCB)?

Diagnóstico de placas de circuito impreso (PCB) defectuosas

Antes de entrar en detalles sobre la placa de circuito impreso (PCB), hay algunos conceptos básicos que debe conocer sobre los circuitos.

Electricidad: Es la potencia proporcionada a todos los instrumentos, desde luces pequeñas hasta maquinaria pesada. La electricidad es solo un flujo de electrones de un nivel a otro (principalmente del nivel superior al inferior). Entonces, en un circuito eléctrico, siempre hay una fuente de voltaje o corriente, los componentes del circuito y la electricidad siempre van de un nivel de voltaje positivo a un nivel de voltaje negativo.

El voltaje, la corriente, las resistencias, los capacitores y los inductores se consideran elementos primarios de cualquier escenario eléctrico llamado circuito. La corriente eléctrica puede ser de dos formas, ya sea una corriente CA sinusoidal (alterna) o simplemente una línea recta llamada corriente continua o corriente continua.

En el desarrollo de hardware de circuitos eléctricos, obtener todos los componentes del circuito en un solo lugar o placa se denomina diseño de PCB.

Placa de circuito impreso (PCB) es el nombre común que se utiliza para estos tableros eléctricos. En la historia, los PCB se desarrollaron pasando por un procedimiento complicado de cableado punto a punto y estos circuitos estaban altamente expuestos a fallas o daños. Después se desarrollaron esas técnicas de diseño más precisas que eran más seguras.

Actualmente, la composición de la placa de circuito impreso consta de cuatro componentes principales.

1. Serigrafía
2. Máscara de soldadura
3. Cobre
4. Sustrato que es fibra de vidrio fina

Los PCB más antiguos tenían una sola capa, pero en la actualidad los PCB de varias capas están presentes y se utilizan en el mercado. Los PCB son de varias capas porque en la actualidad también aumenta la complejidad del circuito eléctrico.

Los PCB recientemente desarrollados tienen partes de alto tono en las que la mayoría de las partes no están identificadas, se pueden probar y más implican técnicas complejas de solución de problemas y reparación. Las placas de circuitos más antiguas podían repararse mediante el uso de equipos de prueba automáticos, pero en la actualidad no es posible. Las técnicas utilizadas para la solución de problemas fueron

Técnicas de solución de problemas de PCB

1. Comprobación de juntas de soldadura
2. Seguimiento de problemas
3. Resolución de problemas de elementos discretos
4. Comprobación de circuitos integrados (CI)
5. Usando la ayuda del software
6. Inspección visual
7. Prueba de funcionalidad

La mayoría de estas técnicas dejan de funcionar cuando necesitan hacer frente a las placas de circuito modernas.

Una técnica de análisis de firma VI recientemente desarrollada que es mejor para la resolución de problemas de elementos de circuitos completos

Análisis de firma analógica para probar las placas de circuito impreso (PCB) sin alimentación

Uno de los mejores dispositivos esenciales que se utiliza para el análisis detallado de componentes defectuosos en un circuito. Es una de las mejores opciones para probar PCB cuando se han perdido las firmas o la documentación de los componentes. Esta prueba no requiere fuente de alimentación, por lo que es mejor cuando queremos verificar placas defectuosas o muertas, ya que no es seguro encenderlas.

• También puede leer:¿Qué es Arduino y cómo programarlo?

Se proporciona una onda sinusoidal a un componente en particular bajo prueba usando dos sondas. Las corrientes, los voltajes y los cambios de fase resultantes se muestran en la pantalla LCD. La corriente está en el eje y mientras que el voltaje está en el eje x y la traza resultante se muestra como una firma en la pantalla. Para utilizar este dispositivo es necesario tener sólidos conocimientos teóricos de firmas de diferentes componentes y se requiere su comprensión completa.

Estrategia para diagnosticar una PCB defectuosa

Hay tres etapas diferentes de esta técnica.

1. Detección de fallas usando el instrumento VI. El conteo alto de pines no identificado se prueba con voltaje alterno.
2. La segunda etapa es detectar la ubicación de las fallas. Se trata de un análisis minucioso para identificar el componente defectuoso. Pero a diferencia de la prueba de funcionalidad, realiza pruebas solo en las etapas de entrada y salida.
3. En la tercera etapa, los nuevos componentes funcionales se colocan en el circuito después de retirar los componentes defectuosos

Análisis/Resultados

En un circuito eléctrico todos los componentes están en serie, en paralelo o en una combinación mixta (Serie-Paralelo), ambos, por lo que es imposible identificar sus firmas, por lo que la única solución adecuada en este escenario es tomar una nueva PCB y comparar las firmas de una defectuosa con las firmas de una funcional.

• También puede leer:Herramientas de diseño y simulación para ingenieros eléctricos/electrónicos 

Para comparar las firmas, lo primero es tomar todas las firmas de la PCB defectuosa, nueva PCB funcional si está disponible, de lo contrario debe haber guardado las firmas de los componentes. Pero si tiene una PCB completamente funcional, tome todas sus firmas usando un multímetro. Se calcula la corriente de resistencia de voltaje y la inductancia de cada componente y luego se compara con todas las firmas de la PCB defectuosa (placa de circuito impreso).

1. En primer lugar, actualice todos los puntos (elimine la soldadura seca o dañada, si corresponde) y compare la firma si la firma coincide con la falla, de lo contrario, vaya al siguiente paso.
2. En este paso, el seguimiento se realiza ya que hay muchas pistas en una PCB, por lo que hay muchas posibilidades de que las pistas se dañen, si alguna pista está dañada, se puede usar un cable de puente. para reparar pistas.
3. Este es el último paso en el que se realiza una prueba de funcionalidad en cada pin de los circuitos integrados lineales, se verifica si la entrada y la salida de cada pin del IC coinciden con la hoja de datos original. está bien, de lo contrario, debe quitar ese IC.

Lea también:

• Cómo Programar el Microcontrolador PIC18 en C. Paso a Paso
• ¿Cómo probar una batería con Test meter?
• ¿Qué es la eficiencia motriz y cómo mejorarla?

Referencia:Análisis de firma analógica, Saelig Co. Inc.