کاربرد برد الکترونیکی یا PCB
قبل از وارد شدن به جزئیات بردهای مدار پرینت شده (PCB)، چند چیز اساسی است که باید راجع به مدار بدانید. مدارها از دسته بندی محصولات الکترونیک می باشند
الکتریسیته: نیرویی است که برای همه لوازم از لامپ های کوچک تا قطعات و تجهیزات الکتریکی سنگین، فراهم میشود. الکتریسیته فقط یک جریان از الکترون از یک سطح به سطح دیگر است .
پس در مدار الکتریکی همیشه یک ولتاژ یا منبع جریان وجود دارد، اجزای مدار و الکتریسیته همیشه از یک سطح ولتاژ مثبت حرکت میکنند و به سمت سطح ولتاژ منفی میروند.
ولتاژ، جریان، مقاومتها، خازن ها و سلف ها به عنوان المان های اولیه هر سناریوی الکتریکی که مدار نامیده میشود، هستند.
جریان الکتریکی میتواند در دو شکل سینوسی AC (متغیر) و یا خطوط ساده و مستقیم یا جریان DC باشند.
در گسترش سخت افزاری مدارهای الکتریکی، رسیدن به همه اجزای مدار در یک مکان واحد یا برد، طراحی PCB نامیده میشود. PCB نام رایجی است که برای بردهای الکتریکی استفاده میشود.
در تاریخ، PCB ها به وسیله رفتن به یک سازوکار پیچیده در سیم و کابل کشی نقطه به نقطه، گسترش یافتند و این مدارها به مقدار زیادی در معرض شکست یا آسیب بودند. بعد از طراحیهای دقیقتر که ایمن تر هم بودند، گسترش یافتند.
ترکیبات PCB و مدار چاپی چند لایه
این روزها، ترکیبات PCBچند لایه و مدار چاپی چند لایه شامل چهار جزء عمده میشود.
- silkscreen
- ماسک لحیم
- مس
- زیر لایه ای که از پشم شیشه خوب است
پیدایش PCB چند لایه
PCB های قدیمی تر تک لایه بودند ولی امروزه PCB چندلایه ارائه و در بازار استفاده میشوند. PCB چندلایه به لاین علت بوجود آمدند که این روزها پیچیدگی مدارهای الکتریکی افزایش یافته است.
PCB های اخیرا گسترش یافته دارای اجزای نصبی زیادی بودند که بسیاری از آنها ناشناخته بودند، غیر قابل آزمایش هستند و شام تکنیک های عیب یابی و تعمیر پیچیده هستند.
بردهای مدار قدیمی تر قادر به تعمیر شدن با استفاده از تجهیزات آزمایش اتوماتیک بودند ولی امروزه این کار امکانپذیر نیست. تکنیکهای عیب یابی اینها بودند:
- بررسی مفاصل لحیم
- پیگردی مشکلات
- عیب یابی از المانهای مجزا
- بررسی مدارهای تلفیقی (ICها)
- استفاده از help نرم افزار
- بازرسی بصری
- آزمایش عملکرد
اکثر این تکنیکها در زمانی که نیاز است تا با بردهای مدار مدرن هماهنگ شوند، غیر قابل کاربرد میشوند.
یک تکنیک تحلیل امضای VI اخیرا گسترش یافته که برای عیب یابی المانهای مدار کامل، بهترین است.
تحلیل امضای آنالوگ برای آزمایش PCB چند لایه
یکی از بهترین و حیاتی ترین دستگاه هایی که برای تحلیل های جزئی تر در اجزای معیوب در مدار استفاده میشود. این یکی از بهترین گزینه ها برای تست مدار چاپی چند لایه در زمانی است که امضای اجزا یا ارائه اسناد گم میشوند. این تست به منبع تغدیه نیرو نیاز ندارد، پس در زمانی که ما برای بررسی بردهای معیوب یا از کار افتاده میرویم بهترین است چون نیرو دادن به آنها ایمن نیست.
یک موج سینوسی برای اجزای خاص تحت آزمایش با استفاده از دو پروب تامین میشود.
جریان حاصل ولتاژها و شیفت های فازی روی LCD نشان داده میشود. جریان روی محور Y و ولتاژ روی محور X است و نمودار حاصل به عنوان امضا روی صفحه نمایش ظاهر میشود. برای استفاده از این دستگاه شما باید دانش نظری قوی ای از امضای اجزای مختلف داشته باشید و درک کامل از آن نیاز است.
استراتژی تشخیص PCB چند لایه معیوب
سه گام مختلف در این تکنیک وجود دارد:
- شناسایی نقص با استفاده از ابزار VI. پین تعداد بالای ناشناخته به وسیله ولتاژ متغیر آزمایش میشود.
- گام دوم شناسایی مکان نقص است.این با آنالیز جزئی سروکار دارد تا اجزای معیوب را به صورت مشخص نشان دهد. ولی برخلاف تست عملکرد، این تست ها را فقط در سطوح ورودی و خروجی انجام میدهد.
- در گام سوم، اجزای کاربردی جدید در مدار بعد از برداشتن اجزای معیوب قرار داده میشود.
تحلیل برد الکترونیکی چند لایه
در یک مدار الکتریکی همه اجزا یا به صورت سری، موازی و یا ترکیبی (سری-موازی) هستند، پس شناسایی امضاهایشان غیر ممکن است،
پس تنها راهکار مناسب در این سناریو به کار بردن PCB جدید و مقایسه امضای عضو معیوب با امضای عضو در حال کار است.
- اول از همه همه نقاط را refresh کنید (لحیم های آسیب دیده و خشک را بردارید) و امضا را مقایسه کنید. اگر امضا مطابقت کرد، عیب برداشته شده است و در غیر این صورت به گام بعدی بروید.
- در این مرحله ردیابی انجام میشود که عیب های زیادی در یک PCB وجود دارد پس امکان زیادی برای وجود قسمتهای آسیب دیده وجود دارد، اگر هر جزئی اسیب ببیند، سیم جهش کننده میتواند برای تعمیر عیب استفاده شود.
- این آخرین گام است که در آن تست عملکرد روی هر پین از مدارهای تلفیقی خطی اجرا میشود، ورودی و خروجی روی هر پین از IC بررسی میشود و اگر با دیتای اصلی مطابقت کند خوب است و اگر نه شما باید آن IC را خارج کنید.
بسیای از شرکت های تولید کننده برد الکترونیکی و تولید کننده PCB در حال حاظر توان تولید انواع PCB چند لایه یا برد الکترونیکی چند لایه به سفارش و درخواست مشتریان را دارند.
منبع : سایت http://www.electricaltechnology.org/