Zirkuitu-plaka bat nola probatu: PCB eta PCBA metodoak

Zirkuitu-plaka batek funtzionatzeari utzi dionean, osagai hila, soldadura-juntura akastuna, traza hautsia, zirkuitulabur bat edo azpisistema digital bateko logika-errore bat izan ditzake. Zirkuitu-plaka bat behar bezala probatzen jakiteak esan nahi du zein tresna erabili behar den etapa bakoitzean, zer balio bilatu behar diren eta balio horiek zer esaten dizuten plakaren zein atal akastunari buruz. Gida honek PCB probak egiteko etapa guztiak azaltzen ditu —lehen ikuskapen bisualetik hasi eta irteera funtzionalaren egiaztapenera arte—, prozedura espezifikoekin, irakurketa esperoekin eta erabaki-puntuekin urrats bakoitzean.

PCB bat eraiki eta probatu behar duzu? Eskatu aurrekontua →

Orrialde hau probak egiteko gune orokorra da. Bolumen txikiko edo finkagailurik gabeko egiaztapenetarako, erabili zunda hegalarien probak ; muntatutako plaketarako, konektatu proba plana PCBAren funtzionaltasun-probarekin ; plaka biluzien jarraitutasun eta isolamendurako, erabili PCBren proba elektrikoak.

---

Zirkuitu-plaken probak egiteko beharrezko tresnak

Zirkuitu-plaken probak egiteko etapa desberdinek tresna desberdinak behar dituzte. Etapa bakoitzean tresna egokia erabiltzea ez da lehentasun kontua — tresna bakoitzak zerbait desberdina neurtzen du, eta ez dago tresna bakar batek hutsegite modu guztiak estaltzen dituenik.

Multimetro digitala (DMM)

Zirkuitu-plaken probak egiteko abiarazte-tresna ezinbestekoa. DMM on batek tentsio zuzena eta zuzena, korrontea, erresistentzia, jarraitutasuna (bip entzungarriarekin), diodoen aurreranzko tentsioa eta, askotan, kapazitantzia eta maiztasuna neurtzen ditu. PCB probak egiteko, behar dituzun gutxieneko zehaztapenak hauek dira: % 0.5eko tentsio zuzenaren zehaztasuna edo hobea; 200 ms baino gutxiagoan bip egiten duen jarraitutasun modua (erantzun moteleko multimetroek aldizkako akatsak galtzen dituzte); eta gutxienez 200 mA-ra babestutako korronte-sarrera, ampere-tarteko neurketetarako fusibledun sarrera bereizi batekin. Benetako RMS neurketa garrantzitsua da uhin-forma sinusoidala ez den kommutazio-energia-iturrietan AC seinaleak neurtzean.

osziloskopioa

Osziloskopio batek tentsioa denboraren arabera erakusten du, eta horrek tresna egokia bihurtzen du uhin-formaren forma, denbora edo maiztasuna garrantzitsuak diren edozein probatarako. Zirkuitu-plaken probak egiteko, gutxienez 100 MHz-ko banda-zabalera duen bi kanaleko osziloskopio digital batek txertatutako elektronika eta elikatze-iturrien proba gehienak estaltzen ditu. Banda-zabalera gutxienez 5 aldiz handiagoa izan behar da zehaztasunez harrapatzea espero duzun maiztasun-seinale altuena. Komunikazio-bus digitaletarako (SPI, I2C, UART, CAN), protokolo-deskodetzea duen 4 kanaleko osziloskopio bat askoz erabilgarriagoa da 2 kanaleko modelo bat baino. 20 MHz-ko osziloskopio bat elikatze-iturriaren uhin-seinaleetarako eta maiztasun baxuko seinaleetarako bakarrik da egokia — ez du behar bezala erakutsiko dei-hotsa eta gehiegizko efektua ertz digital azkarretan.

LCR neurgailua edo osagaien probatzailea

LCR (Induktantzia-Kapazitantzia-Erresistentzia) neurgailu dedikatu batek osagaien balioak multimetro batek baino zehatzago neurtzen ditu, batez ere kondentsadoreen kasuan, non ESR (Equivalent Series Resistance) askotan kapazitantziaren balioa baino erabilgarriagoa den diagnostiko aldetik. ESR altua da kondentsadore elektrolitikoetan ohikoena den hutsegite modua eta ez da kapazitantziaren neurketarekin bakarrik detektatuko.

Korronte mugatzailearekin DC elikatze-iturria

Konpondutako edo susmagarria den plaka bat lehen aldiz probatzean, ekoizpen-energia iturriaren ordez korronte mugatuko banku-iturri batetik elikatzeak korronte geldiaren espero den korrontearen gainetik dagoen korronte-muga bat ezartzea ahalbidetzen du. Labur-labur bat badago, hornidurak mugatu eta matxura-korrontea bistaratuko du, labur-laburrak osagaiak gehiegi berotzea utzi beharrean.

Ikuskapen mikroskopioa edo mikroskopio digitala

SMD soldadura-junturak, 0402 eta osagai pasibo txikiagoek eta BGA soldadura-bolaren ikuskapenak handitze-maila behar dute, eskuzko lupa batek fidagarritasunez eman ezin duena. Pantailan bistaratze-mahaia duen mikroskopio digital batek bi eskuak libre dituzula ikuskatzeko aukera ematen dizu.

Tresna osagarriak

Logika-analizatzailea: seinale digitalak hainbat kanaletan aldi berean hartu eta deskodifikatzen ditu — osziloskopio bat baino askoz erabilgarriagoa SPI, I2C, UART, USB edo CAN komunikazioa arazteko, non benetako datuen edukia irakurri behar duzun. Funtzio-sortzailea: proba-seinaleak nodo espezifikoei aplikatzen dizkie, iragazkiaren erantzuna, anplifikadorearen irabazia edo seinale-bidearen osotasuna karakterizatzeko aukera emanez. Kamera termikoa edo irudi termikoaren telefonoaren eranskina: oraindik nabarmen kaltetuta ez dauden gehiegi berotutako osagaiak identifikatzen ditu.

---

1. etapa: Ikuskapen bisuala — Zer bilatu eta non

Ikuskapen bisuala da proba-etaparik azkarrena eta merkeena, eta zirkuitu-plaken akatsen proportzio harrigarria detektatzen du — industriako datuek iradokitzen dute plaken akatsen % 30-40k kausa ikusgai bat dutela. Teknikak ez du tresnarik behar, argiztapen ona, handitze eta ikuspegi sistematiko bat besterik ez.

Erretako edo kiskalitako eremuak

Osagai baten inguruko PCB gainazalean marroi edo beltz koloreko kolore aldaketa batek adierazten du osagai horrek diseinatutakoa baino bero gehiago xahutu duela. Horrek normalean erresistentzia gainkargatu bat, potentzia transistore edo MOSFET laburbildu bat edo tentsio erregulatzaile akastun bat esan nahi du. Hartu kokapen zehatza eta egiaztatu eskema osagai horrek zer funtzio betetzen duen eta zerk eragin dezakeen gainkarga egoera identifikatzeko. Ez eman erretako osagaia dela erroko kausa — agian huts egin du beste osagai batek lehenago huts egin duelako, gehiegizko korrontea bertatik bultzatuz.

Kondentsadore puztuak edo ihesak

Kondentsadore elektrolitikoak barne-gasaren metaketaren ondorioz huts egiten dute, eta horrek lataren goialdea puztu edo tolestu egiten du. Kasu larrietan, goiko aireztapen-zigilua apurtu egiten da eta elektrolitoa PCBaren gainazalera isurtzen da. Kondentsadore puztu bat behin betiko akastuna da eta ordezkatu egin behar da. Egiaztatu inguruko kondentsadoreak ere — elikatze-iturri baten eremu bateko kondentsadore-akatsak askotan arazo sistemiko bat adierazten du (gehiegizko tentsioa, gehiegizko uhindura edo kondentsadorearen tentsio-balorazio okerra), atal horretako kondentsadore guztiei eragiten diena.

Soldadura-zubiak

Soldadura-zubia soldadura-puska txiki bat da, bi pad edo eroale elkarren ondoan lotzen dituena, elektrikoki konektatu behar ez liratekeenak. Paso fineko ICetan (0.5 mm-ko pasoko QFP edo QFN paketeak) dauden zubiak txikiegiak dira handitzerik gabe ikusteko. Soldadura-zubiek pinen arteko zirkuitu laburrak eragiten dituzte; ondoriozko sintomak zein pin zubitzen diren araberakoak dira erabat: seinale-pinen ondoan dagoen zubi batek etengabeko matxura eragin dezake; elikatze-pin baten eta lurreko pin baten arteko zubi batek elikatze-iturriaren fusiblea erreko du edo ICa berehala suntsituko du.

Soldadura hotzeko junturak

Soldadura-juntura hotz bat sortzen da soldadura solidotzen denean, bai osagaiaren beruna bai pastilla guztiz busti aurretik. Juntura hotzak itxura matea eta pikortsua dute, leunak eta distiratsuak baino; askotan itxura ahurra edo pitzatua izaten dute, juntura on baten menisko leunaren ordez. Juntura hotzek erresistentzia handia dute, tarteka izan daitekeena — junturak jarraitutasun-probak gainditzen ditu hotzean, baina irekitzen da osagaia martxan dagoenean autoberotzeak berotzen duenean. Lupapean, bilatu ehundura pikortsu bereizgarria eta forma irregularra.

Altxatutako alfonbrak eta hautsitako arrastoak

Gaizki maneiatzen, berregitean edo tentsio termikoetan sortutako kalte fisikoek pad bat PCB substratutik altxa dezakete, azpiko trazarekiko konexioa hautsiz. Altxatutako pad-ak plakaren gainazaletik apur bat altxatuta edo bereizita dauden pad gisa agertzen dira, askotan traza oraindik pad-ari lotuta dagoelarik, plakari baino. Traza hautsiak ez dira hain ohikoak, baina plakaren ertzetan dauden tentsio puntuetan, palanka sortzen duten osagai handi eta astunetan edo behin eta berriz flexioaren eraginpean dauden eremuetan gertatzen dira. Erabili lupa bat trazaduraren jarraitutasuna bisualki egiaztatzeko elektrikoki neurtu aurretik.

Osagai pitzatuak

Zeramikazko kondentsadoreak eta erresistentziak pitzatu egin daitezke kolpe termikoagatik, tentsio mekanikoagatik edo manipulazio okerraren ondorioz. Pitzatutako zeramikazko kondentsadore bat kaltetu gabeko baten berdina izan daiteke bisualki, baina batzuetan pitzadura-lerro bat ikusten da handitzean. Matxura modua zirkuitu irekia edo tarteka irekia da. Egiaztatu osagaien gorputzak plakaren flexio-puntuetan eta tentsio mekanikoaren zantzuak erakusten dituen edozein eremuren ondoan.

---

2. etapa: Potentzia-errailaren probak multimetro batekin

Energia-errailaren egiaztapenak baieztatzen du plakak sarrera-tentsio zuzena jasotzen duela eta zirkuituaren atal bakoitzari tentsio erregulatu zuzenak banatzen dizkiola. Energia-errailaren matxurak zirkuitu-plaken matxura guztien zati handi bat dira, matxuratutako errailak hornitzen dituen osagai guztiei eragiten dietelako.

Prozedura: korronte zuzeneko hornidura-errailak neurtzea

Ezarri multimetroa tentsio zuzeneko moduan, tartea espero den tentsioaren gainetik ezarrita. Jarri zunda beltza lurrerako puntu on batean — konektore baten lurrerako pinean, kondentsadore elektrolitiko baten terminal negatiboan edo kobrezko lurrerako isurketa agerian badago. Jarri zunda gorria potentzia-proba puntu bakoitzean sekuentzialki.

Espero diren irakurketak: neurtutako tentsioa logika digitaleko hornidura gehienen (3.3 V, 5 V, 12 V) tentsio nominalaren ± % 5ean egon behar da. Zirkuitu analogiko zehatzek ± % 1-2ko erregulazioa behar izan dezakete. Aktibo egon beharko lukeen errail batean 0 V-ko irakurketak esan nahi du elikatze-iturriak ez duela tentsiorik ematen, errail horretako erreguladore linealak edo DC-DC bihurgailuak huts egin duela, edo zirkuitulabur batek erraila lurrera eramaten duela. Nominala baino nabarmen baxuagoa den irakurketak (adibidez, 3.1 V 5 V-ko errail batean) erresistentzia handiko akats bat, erreguladore gainkargatu bat edo erreguladore bat gehiegizko karga baten ondorioz korronte mugatzen sartzen ari dela iradokitzen du.

Piztu aurretik hornidura-laburbilduak egiaztatzea

Plaka ezezagun edo susmagarri bati energia eman aurretik, neurtu erresistentzia hornidura-errail bakoitzaren eta lurraren artean, plaka energiarik gabe dagoela. Zirkuitu-plaka gehienetan, erresistentzia finitu bat ikusiko duzu (normalean 10 kΩ eta hainbat MΩ artean) energiatik lurrera, erresistentzia-beherazko erresistentziengatik eta zirkuitu integratuen sarrera-inpedantziarengatik. Energia-errail batetik lurrera 100 Ω inguru baino gutxiagoko irakurketak zirkuitu labur bat adierazten du, energia eman aurretik ikertu beharrekoa. Salbuespenak: kapazitantzia handiko plakek hasieran zero inguruko irakurketa izango dute, eta gero igo egingo da kondentsadorea multimetroaren proba-korrontetik kargatzen den heinean — hau normala da.

Tentsio erreguladorearen probak

Tentsio-erreguladore linealek (LDO erreguladoreak) hiru terminal dituzte: sarrera, irteera eta lurra/doikuntza. Energia aplikatuta, neurtu sarrera-tentsioa (erreguladorearen erortze-tentsioaren gainetik egon behar du), eta ondoren neurtu irteera-tentsioa (erreguladorearen irteera nominalarekin bat etorri behar du). Sarrera zuzena baina irteera okerra erakusten duen erreguladore bat akastuna edo gaizki konektatuta dago. Kargarik gabe irteera zuzena baina kargapean irteera okerra erakusten duen erreguladore bat, edo gutxiegi neurtuta dago korronte-eskarirako edo termikoki itzaltzen ari da.

Uhinen neurketa

Kommutazio-elikadura-iturriek eta DC-DC bihurgailuek irteerako tentsio-uhinak sortzen dituzte — irteerako korronte zuzeneko aldakuntza txiki bat gainjarrita. Uhin gehiegizkoak irteerako kondentsadore bat akastun dagoela, zehaztapenetatik kanpo dagoen induktore bat edo feedback begizta arazo bat adierazten du. Uhinak neurtzeko, ezarri multimetroa AC tentsio moduan hornidura funtzionatzen duen bitartean; uhinak normalean irteerako tentsio nominalaren % 1 baino txikiagoa izan behar du. Uhinen neurketa zehatzagoa lortzeko, erabili AC akoplamenduan konfiguratutako osziloskopio bat, denbora-basea ezarrita duela hainbat kommutazio-ziklo harrapatzeko.

---

3. etapa: Jarraitutasun probak — Zirkuitu irekiak eta juntura txarrak jarraitzea

Jarraitutasun-probak konektatuta egon behar diren bi punturen artean bide eroale bat dagoela egiaztatzen du. Multimetroaren jarraitutasun-moduak proba-korronte txiki bat pasatzen du zirkuitutik eta bip egiten du erresistentzia atalase baten azpitik badago (normalean 30-100 Ω, neurgailuaren arabera). Jarraitutasun-proba da soldadura-juntura irekiak, hautsitako trazak, erretako fusibleak eta konektoreen kontaktuak egiaztatzeko metodo zuzena.

Soldadura-junturaren jarraitutasuna probatzea

Jarri zunda bat osagai-kablean eta bestea pad horretara konektatutako trazaduran (ez pad-ean bertan). Soldadura-juntura ona bada, berehala entzungo duzu bip-a. Juntura irekita badago, ez duzu bip-ik entzungo, nahiz eta osagai-kablea pad-ean dagoela dirudien. Zulo-zuloko osagaien kasuan, neurtu goiko aldean dagoen osagai-kablea eta beheko aldean dagoen dagokion trazadura — juntura ireki batek ez du jarraitutasunik erakutsiko bien artean, osagaia fisikoki sartuta egon arren.

Arrasto hautsiak jarraitzea

Nodo bat irekita dagoela frogatzen bada konektatuta egon beharko lukeenean, jarraitu konexioa sistematikoki eskema erabiliz. Hasi susmatzen den trazaduraren mutur batetik eta egiaztatu jarraitutasuna tarteko proba puntuetaraino beste muturrerantz mugituz. Jarraitutasuna huts egiten duen puntuak kokatzen du haustura. Txartelaren azpiko trazak ikusezin hautsi daitezke taularen flexio puntuetan; haustura elektrikoki baieztatzen bada baina ikusten ez bada, tolestu taula astiro-astiro zundak susmatzen den kokapenaren bi aldeetan eusten dituzun bitartean — tarteka eten bat agertuko da eta desagertuko da taula tolesten den heinean.

Nahi gabeko galtza motzrik dagoen egiaztatzea

Jarraitutasun-probak laburdurak ere identifikatzen ditu — isolatu behar diren puntuen arteko konexioak. IC bateko pin hurbilen kasuan, ezarri multimetroa erresistentzia moduan jarraitutasun moduan baino (jarraitasun-txistua entzun daiteke ehunka ohm dituzten bideetan, benetako laburdurak ez direnetan). Konektoreetako elikatze- eta lur-konexio hurbilen kasuan, kilohm gutxi batzuetatik beherako edozein erresistentziak ikerketa merezi du.

Konektoreak eta fusibleak probatzea

Konektoreak ohiko hutsegite puntuak dira, errepikatutako parekatze zikloen, kutsaduraren edo pin tolestuen ondorioz. Probatu konektore pin bakoitza dagokion PCB pad-ean jarraitutasun moduan. Fusibleen kasuan, fusible on batek ia zero erresistentzia irakurtzen du (jarraitasun bip-a); fusible erreta batek irekita irakurtzen du. Probatu zirkuituan dauden fusibleak elikatze-iturria deskonektatuta, bide paraleloek irakurketa nahas ez dezaten.

---

4. etapa: Osagaien mailako probak (erresistentziak, kondentsadoreak, diodoak, transistoreak)

Osagai-mailako probak zein osagai zehatzek huts egin duen identifikatzen du. Osagai gehienak zirkuituan probatu daitezke energia kenduta, nahiz eta zirkuituko bide paraleloek irakurketetan eragina izan dezaketen. Zalantzarik izanez gero, osagaiaren mutur bat desoldatu neurketa egin aurretik zirkuitutik ateratzeko.

Erresistentzia

Ezarri multimetroa erresistentzia moduan. Plakatik korrontea kenduta, neurtu erresistentziaren arteko erresistentzia. Erresistentzia on batek markatutako balioaren ± % 5ean irakurtzen du (% 5eko tolerantzia estandarreko osagaietarako) edo ± % 1ean zehaztasun-osagaietarako. Markatutako balioa baino nabarmen handiagoa den irakurketak zirkuitu ireki bat adierazten du — barne-erresistentzia handitu egin da, ohikoa potentzia handiko erresistentzia bobinatuetan gainkarga baten ondoren. Zero irakurketak zirkuitu labur bat adierazten du. Infinitu (irekita) irakurketak elementu erresistentearen akats osoa adierazten du, normalean gehiegi berotzeagatik.

Kontuz: zirkuitu barruko erresistentziaren neurketetan eragina dute beste osagai batzuen bidezko bide paraleloek. Irakurketa okerra bada, egiaztatu eskema osagai paraleloak dauden erresistentzia akastuna dela ondorioztatu aurretik.

Kondentsadoreak

Multimetro batekin kapazitantzia neurtzea ez da nahikoa izaten kondentsadore baten matxura diagnostikatzeko. Kondentsadoreak batez ere ESR (serieko erresistentzia baliokidea) handitzeagatik huts egiten dute, kapazitantzia galtzeagatik baino. ESR normalaren 10 aldiz handiagoa den kondentsadore batek bere kapazitantzia-balio nominalaren inguruan neurtuko du oraindik, baina ez du uhindura eraginkortasunez iragaziko, eta horrek energia-hornidura arazo baten itxura duten sintomak eragingo ditu.

ESR probatzeko: erabili ESR neurtzeko gaitasuna duen ESR neurgailu dedikatu bat edo LCR neurgailu bat. Deskargatu kondentsadorea erabat neurketa egin aurretik. Zulo-kondentsadore elektrolitikoetarako, 0.5 Ω-tik beherako ESR balioak onargarriak dira normalean; 1-2 Ω-tik gorako balioek kondentsadore bat akastun adierazten dute. ESR neurgailurik ezean multimetro batekin probatzeko: kargatu kondentsadorea laburki horniduratik, gero aldatu erresistentzia modura eta begiratu irakurketa — kondentsadore on batek irakurketa altua baina finitua erakutsiko du, poliki-poliki handitzen dena kondentsadorea neurgailuan deskargatzen den heinean; zirkuitulabur batek zero inguruko irakurketa irakurtzen du; kondentsadore ireki batek berehala infinitu irakurtzen du.

Diodoak eta Schottky diodoak

Ezarri multimetroa diodoen proba moduan. Jarri zunda gorria anodoan eta zunda beltza katodoan. Siliziozko diodo on batek 0.5–0.7V-ko aurreranzko tentsioa irakurtzen du. Schottky diodo batek 0.2–0.4V-ko irakurketa. Zero irakurketak zirkuitulabur bat adierazten du (diodoak zirkuitulaburra huts egin du, ohikoa alderantzizko tentsio-esfortzuaren pean). OL (gainkarga) irakurketak bi orientazioetan diodo ireki bat adierazten du. Zirkuitu barruko diodoen probak egiteko, kontuan izan osagai paraleloek irakurketan eragina izan dezaketela — espero den balioaren azpitik dagoen aurreranzko tentsioaren irakurketa batek erresistentzia baxuko bide paralelo bat adieraz dezake, diodo huts egin baten ordez.

Transistoreak (BJT)

Transistore bipolar bat bi diodo bizkarrez bizkar gisa probatu daiteke. NPN transistore baten kasuan: zunda gorriak basera, zunda beltzak igorlera ~0.6–0.7V aurreranzko tentsioa erakutsi beharko luke; gorriak basera, beltzak kolektorera ere ~0.6–0.7V erakutsi beharko luke. Beste konbinazio guztiek irekita (OL) erakutsi beharko lukete. Edozein konbinaziotan zero irakurketak laburdura adierazten du lotura horien artean. PNPrako, alderantzikatu zundaren polaritatea. Lotura indibidual gisa behar bezala probatzen den baina zirkuituan huts egiten duen transistore batek irabazi degradatua (hFE) izan dezake lotura-akats baten ordez — erabili multimetro edo osagai-probatzaile bateko hFE proba-entzungailua irabazia egiaztatzeko.

MOSFETs

MOSFETak zailagoak dira zirkuituan probatzen, ate-hustubide kapazitantziak neurketan eragina duen karga bat eduki baitezake. Energia kenduta, laburbildu atea iturrira biltegiratutako karga deskargatzeko. Ondoren, neurtu hustubidearen eta iturriaren arteko erresistentzia: oso altua izan beharko luke (megohms) VGS = 0 duen N kanaleko FET batentzat. Aplikatu tentsio txiki bat (normalean 5V) ate-iturriaren artean bankuko hornidura batetik, eta gero egiaztatu berriro hustubidearen eta iturriaren arteko erresistentzia — nabarmen jaitsi beharko litzateke. Atea iturrira laburbilduta duen hustubide-iturriaren erresistentzia baxua erakusten duen MOSFET batek zirkuitulaburra huts egin du. VGS aplikatuta pizten ez den MOSFET batek ate irekia edo atalase-tentsio degradatua du.

---

5. etapa: Osziloskopioaren bidezko seinalearen osotasuna probatzea

Osziloskopio bat beharrezkoa da denboran aldatzen diren seinaleak dituzten zirkuitu-plaken probak egiteko — erloju-seinaleak, datu-bus digitalak, PWM irteerak, sentsore analogikoen seinaleak eta elikatze-iturrien kommutazio-uhin-formak. Multimetro baten DC edo AC tentsio-irakurketek ezin dute seinalearen forma, denbora, zarata edo protokoloaren edukia agerian utzi.

Energia-iturriaren uhindura eta zarata

Konektatu osziloskopioaren zunda elikatze-errail batera, korronte alternoko akoplamendua gaituta duela. Ezarri eskala bertikala 50-100 mV/zatiketara. Ezarri denbora-oinarria elikatze-iturriaren hainbat kommutazio-ziklo harrapatzeko (100 kHz-ko kommutazio-maiztasunerako, ezarri gutxi gorabehera 2-5 µs/zatiketa). Elikatze-iturri onaren irteerak tentsio nominalaren % 1etik beherako uhindura erakutsi beharko luke zirkuitu digitaletarako; % 0.1etik beherako zirkuitu analogiko zehatzetarako. Karga-korronte handiagoetan handitzen den uhindura gehiegizkoak irteerako kondentsadore bat akastun adierazten du. Kommutazio-maiztasunarekin zerikusirik ez duten maiztasun handiko zarata-puntek desakoplamendu txarra edo diseinu-arazo bat adieraz dezakete.

Erloju-seinalearen egiaztapena

Kristal osziladoreek eta erloju-zirkuitu integratuek denbora-erreferentzia sortzen dute zirkuitu digital sinkrono guztientzat. Ezarri osziloskopioa erloju-seinalean aktibatzeko. Erloju osasuntsu batek uhin karratu garbi bat erakutsi behar du (edo uhin sinusoidal kristal osziladorearen irteerarako bufferraren aurretik), seinale-maiztasunerako egokiak diren igoera- eta jaitsiera-denborekin. Erloju-seinalea falta da: kristala huts egin du, osziladore-zirkuituak osagai baten akatsa du edo karga-kapazitantzia zehaztapenetatik kanpo dago. Erloju desitxuratua: karga-kapazitantzia okerra, kristal akastun bat edo zirkuitu gidatuen gehiegizko karga adieraz dezake. Egiaztatu erloju-maiztasuna osagaian markatutako kristalaren edo osziladorearen pieza-zenbakiaren arabera.

Komunikazio digitaleko bus probak

SPI, I2C, UART, CAN eta antzeko busetarako, osziloskopioak seinaleak dauden eta tentsio-maila zuzenetan daudela egiaztatzen du. Erabili protokoloaren deskodetze funtzioa eskuragarri badago: honek deskodetutako datuak uhin-formaren ondoan bistaratzen ditu, seinaleak dauden ikusteko ez ezik, datu zuzenak transmititzen ari diren ikusteko aukera emanez. Bus mota bakoitzerako egiaztapen gakoak:

SPI: egiaztatu txiparen hautaketa maila baxuan dagoela transakzioetan zehar, erlojua dagoen eta maiztasun egokian dagoela, MOSI eta MISO txandakatzen direla datu-transferentzian zehar. I2C: egiaztatu hasiera-baldintza (SDA erortzen SCL altua den bitartean), helbide-byte zuzena, ACK bitak. UART: egiaztatu baud-tasa (segundoko bit kopurua), 8N1 edo beste framing bat, inaktibo egoera altua zuzena. CAN: egiaztatu CANH/CANL-en seinaleztapen diferentziala, egoera nagusiak/errezesiboak, frame-egitura.

Seinale analogikoen probak

Sentsore-sarrera eta prozesatzeko analogiko-etapetarako, osziloskopioak seinalearen anplitudea, maiztasuna eta analogiko-digital bihurketa hondatuko lukeen zaratarik eza egiaztatzen ditu. Neurketa nagusiak: seinaleak espero den tartea hartzen duela egiaztatu, mozketarik gabe; zarata-zorua egiaztatu (sarrera konstantea izan behar denean seinalearen ausazko aldakuntza); bide analogikora akoplatzen ari den elikatze-iturriaren kommutazio-maiztasunean dagoen edozein interferentzia periodiko identifikatu.

---

6. etapa: Funtzio-probak eta irteera-egiaztapena

Funtzio-probak baieztatzen du plakak bere funtzioa behar bezala betetzen duela — ez bakarrik osagai indibidualak zehaztapenen barruan probatzen direla, baizik eta sistema integratuak irteera zuzenak sortzen dituela sarrera ezagunetarako. Hau da probaren azken etapa eta osagai-mailako probak ezkutatzen dituen sistema-mailako akatsak agerian utz ditzakeen etapa bakarra.

Probaren zehaztapena definitzea

Funtzio-probak hasi aurretik, jakin behar duzu zer egin behar duen plakak: zer sarrera onartzen dituen, zer irteera sortzen dituen, nolakoa den irteera zuzena sarrera-egoera bakoitzerako eta zein diren denbora-eskakizunak. Eskema duten plaken kasuan, informazio hau funtzio-deskribapenetik dator. Dokumentaziorik gabeko plaken kasuan, funtzioaren alderantzizko ingeniaritza beharrezkoa da eskematik eta osagaien datu-orrietatik abiatuta proba funtzional esanguratsuak egin ahal izateko.

Sarrerako estimuluaren eta irteerako neurketa

Aplikatu plakak kudeatzeko diseinatuta dagoen sarrera-baldintza bakoitza eta egiaztatu dagokion irteera. Kontrol-plaka digitalen kasuan: aplikatu definitutako sarrera-seinaleak eta egiaztatu irteerak behar bezala eta zehaztutako denboran aldatzen direla. Prozesatzeko plaka analogikoen kasuan: aplikatu funtzio-sortzaile batetik kalibratutako sarrera bat eta neurtu irteera osziloskopioarekin irabazia, maiztasun-erantzuna eta zarata-errendimendua egiaztatzeko. Elikatze-iturri plaken kasuan: aplikatu sarrera-tentsio eta karga nominala, eta ondoren egiaztatu irteera-tentsioaren erregulazioa karga-tarte osoan, kargarik gabeko korronte nominal maximoraino.

Muga-baldintzen probak

Probatu zehaztutako funtzionamendu-tartearen ertzetan, ez bakarrik baldintza nominaletan. 25 °C-ko giro-tenperaturan behar bezala funtzionatzen duen plaka batek huts egin dezake 70 °C-ko funtzionamendu-tenperaturan edo hornidura-tentsio-tartearen beheko aldean. Muga-probak bereziki garrantzitsuak dira landa-zerbitzutik itzultzen diren plakentzat, tarteka kexak dituztenak giro-tenperaturan erreproduzitzen ez direnak.

Funtzio-proba automatizatua (iltzeen ohea)

Ekoizpen-bolumenaren probak egiteko, eskuzko zundak iltze-ohezko euskarri batekin ordezkatzen dira — plakaren gainazaleko proba-puntuekin aldi berean kontaktuan jartzen diren malguki-pinak dituen euskarri pertsonalizatu bat. Ondoren, proba-programa batek estimuluak aplikatzen ditu eta erantzunak automatikoki egiaztatzen ditu, zehaztapeneko proba-puntu guztiak segundo gutxitan egiaztatuz. Ikuspegi hau da PCB muntaketa-lantegi profesionalek ekoizpen-probetarako erabiltzen dutena; estaldura osoa eta ekoizpen-zikloko plaka guztientzat gainditu/huts egin erregistro dokumentatua eskaintzen ditu.

---

PCB akats modu ohikoenak eta nola identifikatu

Zirkuitu-plaken akats modu ohikoenak ulertzeak lehenesten laguntzen dizu zein proba egin lehenengo. Akats modu ezberdinek sintoma desberdinak sortzen dituzte, eta probak behatutako sintomaren arabera bideratzeak diagnostiko denbora asko aurrezten du.

---

Nola probatzen dituzten PCB fabrika profesionalek zirkuitu-plakak

PCB muntaketa lantegi profesionalek nola probatzen dituzten ulertzeak testuingurua ematen du ekoizpen elektronikak bete behar dituen proba-arauetarako, eta PCBak komertzialki eskuratzerakoan eskatu behar duzun proba-dokumentazioa azaltzen du.

Ikuskapen optiko automatikoa (AOI)

AOI sistemek muntatutako plaken bereizmen handiko irudiak hartzen dituzte eta CAD datuetatik sortutako erreferentzia-irudi batekin alderatzen dituzte. Sistemak desberdintasunak markatzen ditu: gaizki kokatutako osagaiak, osagai okerrak, falta diren osagaiak, soldadura-zubiak, altxatutako kableak eta soldadura nahikoa ez. AOI sistema modernoek 2D osagaien kokapena eta 3D soldadura-junturaren geometria ikuskatzen dituzte argi egituratua edo laser altueraren neurketa erabiliz. AOI soldaduraren birfluxuaren ondoren egiten da berehala eta kokapen eta soldadura akatsak detektatzen ditu berriro lantzea erraza eta merkea den fase batean.

Zirkuitu barruko proba (ICT)

ICT-k iltze-oheko gailu bat erabiltzen du plakako nodo eskuragarri guztiak aldi berean elektrikoki neurtzeko. Proba-programak osagai bakoitza dagoela egiaztatzen du, kokapen egokian eta zehaztutako tolerantziaren barruan dagoela. ICT-k erresistentzia, kapazitantzia, induktantzia, diodoen junturaren tentsioa eta transistorearen irabazia neur ditzake osagai bakoitzarentzat, zirkuituan dauden bitartean. Osagaien hutsuneak, balio okerrak, polaritate alderantzikatuak eta soldadura-akats batzuk detektatzen ditu, baina plaka-diseinu bakoitzerako garatu behar diren proba-gailu eta proba-programa espezifikoak behar ditu.

Zunda hegalariaren proba

Zunda hegalarien probatzaileek plakaren gainazalean zehar mugitzen diren robot bidez kontrolatutako zundak erabiltzen dituzte, proba-puntu bakoitzarekin kontaktu elektrikoa eginez sekuentzialki. Ez dute euskarri pertsonalizaturik behar — zundaren bidea plakaren sare-zerrendatik programatzen da. Zunda hegalarien proba prototipoetarako eta bolumen ertain-txikiko ekoizpenerako estandarra da, non euskarriaren kostua justifikatu ezin den. Jarraitutasuna eta laburdurak egiaztatzen ditu plakaren sare-zerrendan zehar, nahiz eta ICT baino motelagoa izan.

X izpien ikuskapena

X izpien bidezko ikuskapena beharrezkoa da BGA (ball grid array) paketeetarako eta soldadura-junturak osagaiaren gorputzaren azpian ezkutatuta dauden eta gainazaleko zunda batekin iritsi ezin diren beste osagai batzuetarako. X izpien bidezko irudiek soldadura-bolaren tamaina, forma eta posizioa agerian uzten dute; soldaduran dauden hutsuneak identifikatzen dituzte; eta ondoz ondoko bolen arteko zubiak detektatzen dituzte. 3D X izpiek (tomografia konputatuak) plakaren zeharkako ikuspegiak eskaintzen dituzte, lurperatutako bideen eta barneko geruzaren konexioen ikuskapena ahalbidetuz.

Proba funtzionala

Muntaketa-mailako probak egin ondoren, plakek zirkuitu funtzionalen probak jasaten dituzte , muturretik muturrerako funtzionamendua egiaztatzeko. Plaka bere ekoizpen-hornikuntzatik elikatzen da, eta proba-programa batek produktuaren zehaztapenean definitutako S/I funtzio, komunikazio-interfaze eta funtzionamendu-modu guztiak erabiltzen ditu. Proba funtzionalak osagai-mailako probek ikusten ez dituzten sistema-mailako akatsak detektatzen ditu: firmware-akatsak, denbora-marjinaren akatsak eta azpisistemen arteko integrazio-arazoak. Highleap Electronics-en, proba funtzionalak gure PCBA zerbitzu integralaren barruan eskaintzen dira , bezeroak emandako proba-zehaztapenak eta firmwarea erabiliz.

---

Galdera arruntak

Nola probatzen da zirkuitu-plaka bat multimetro batekin?

Zirkuitu-plaka bat multimetro batekin probatzeak sekuentzia hau jarraitzen du: (1) Plaka elikadurarik gabe dagoela, egiaztatu erresistentzia elikadura-errail bakoitzaren eta lurraren artean — 100 Ω-tik beherako balioek zirkuitu labur bat adierazten dute. (2) Jarri elikadura eta neurtu tentsio zuzena elikadura-errail bakoitzean — alderatu diseinu-zehaztapenarekin (normalean 3.3 V, 5 V edo 12 V ± % 5). (3) Erabili jarraitutasun-modua hautsitako trazak edo soldadura-juntura akastunak egiaztatzeko — bip batek adierazten du konexioa osorik dagoela. (4) Diodo-moduan, probatu banakako diodoak eta transistore-junturak. (5) Erresistentzia-moduan, elikadurarik gabe, egiaztatu banakako erresistentziak markatutako balioekin. Multimetro batek zirkuitu-plaka oso baten probaren 1-4 etapak kudeatzen ditu; osziloskopio bat ere behar da seinalearen osotasuna probatzeko.

Zein da zirkuitu-plaka bat probatzeko lehen urratsa?

Lehen urratsa beti da ikuskapen bisuala — edozein tresna konektatu edo energia eman aurretik. Aztertu plaka argiztapen eta handitze onarekin: erretako edo koloreztatutako eremuak, kondentsadore puztuak edo ihesak, ondoko pinen arteko soldadura zubiak, soldadura juntura hotzak edo tristeak, altxatutako osagaien pad-ak eta arrasto edo osagai pitzatuak. Ikuskapen bisualak ez du tresnarik behar eta akatsen zati handi bat identifikatzen du zirkuitulaburra duen plaka bati energia eman beharrik gabe.

Nola probatzen da zirkuitu-plaka bat zirkuitu laburren bila?

Laburbilduak probatzeko: ezarri multimetroa erresistentzia edo jarraitutasun moduan, plaka guztiz deskonektatuta dagoela. Neurtu elikatze-errail bakoitzaren eta lurraren artean. 100 Ω-tik beherako irakurketak laburbildu litekeena dela adierazten du. Laburbildutako osagaia kokatzeko, elikatu plaka ehunka miliampere batzuetara ezarritako korronte mugatuko banku-hornidura batetik — laburbildutako osagaia apur bat berotuko da matxura-korronteagatik; erabili kamera termiko bat edo ukitu arinki zein osagai berotzen ari den identifikatzeko. Bestela, deskonektatu plakaren atalak sistematikoki (ICak, konektoreak kenduz edo arrastoak moztuz/altxatuz) laburbildua desagertu arte, matxura zein azpiataletan dagoen identifikatuz.

Nolakoa da zirkuitu-plaka txar bat?

Zirkuitu-plaka akastun baten seinale ikusgaien artean daude: plakaren gainazalean erredura-marka marroi edo beltzak osagaien ondoan, batez ere potentzia-osagaien ondoan; kondentsadoreak goialde lauen ordez goialde kupuladun edo puztuak; gainazaleko kristal-gordailu zuri edo marroiak (elektrolito-ihesaren seinale); korrosio berdea kobrezko trazetan edo pad-etan (hezetasun-sarrera); lupapean ikusgai dauden osagaien gorputz pitzatuak; soldadura-junturak mateak eta pikortsuak, leunak eta distiratsuak izan beharrean; osagaien eroaleen eta pad-en arteko hutsuneak, pad-ak altxatuta daudela edo soldadura nahikoa ez dagoela adierazten dutenak. Ez dira akats guztiak ikusten: plaka batek itxura perfektua izan dezake eta oraindik IC hila izan dezake, barne-traza akastun bat geruza anitzeko plaka batean edo denbora-akats sotil bat.

PCB bat probatu al dezakezu piztu gabe?

Bai — eta plaka ezezagun edo susmagarrietarako, gomendatzen da piztu aurretik probak egitea. Plaka piztu gabe dagoela, honako hauek egin ditzakezu: ikuskapen bisuala, erresistentzia-neurketak elikadura-errailen eta lurraren artean (laburbilduak detektatzeko), trazen eta konexioen jarraitutasun-probak eta osagaien mailako neurketak (erresistentzia-balioak, diodoen aurreranzko tentsioa, kondentsadoreen karga/deskarga-portaera). Proba hauek piztean berehala kalteak eragingo lituzketen hutsegite-moduak detektatzen dituzte — laburbildutako elikadura-errailak, fusible erreak, abiarazte-osagai kritikoetarako konexio irekiak. Proba hauek gainditu ondoren bakarrik eman behar da energia, ahal dela korronte mugatuko hornidura baten bidez.

Nola probatzen da PCB baten jarraitutasuna?

Ezarri multimetroa jarraitutasun moduan (normalean diodoaren ikur edo bozgorailuaren ikono batekin adierazten da). Ukitu zunda bat probatu nahi duzun konexioaren mutur batean eta beste zunda beste muturrean. Bip soinu entzungarri batek jarraitutasuna adierazten du — konexioak neurgailuaren atalasearen azpitik dagoen erresistentzia du, normalean 30-100 Ω. Bip soinurik ezak zirkuitu irekita dagoela adierazten du. Soldadura junturaren jarraitutasuna probatzeko bereziki: neurtu junturaren alde bateko osagai-kablea eta beste aldeko traza. Trazak probatzeko: neurtu traza-ren mutur bakoitzean. Erresistentzia-balio zehatz bat espero baduzu (erresistentzia batentzat, adibidez), erabili erresistentzia modua jarraitutasun-moduaren ordez neurketa informatiboago bat lortzeko.

Zein da IKT eta PCBetarako proba funtzionalen arteko aldea?

Zirkuitu barruko probek (ICT) iltze-oheko gailu bat erabiltzen dute osagaien balio indibidualak neurtzeko eta sare-zerrendako konexioak egiaztatzeko, plaka elikatu gabe edo partzialki elikatu gabe dagoenean. Osagai okerrak edo falta direnak, soldadura-akatsak eta konexio irekiak/laburbilduak detektatzen ditu. Funtzio-probak potentzia eta estimuluak aplikatzen dizkio plakari eta muturretik muturrerako funtzionamendua egiaztatzen du — plakak diseinatuta dagoena egiten duela baieztatzen du, ez osagai guztiak bertan daudela bakarrik. ICT-k fabrikazio-akatsak detektatzen ditu; funtzio-probak diseinu-erroreak, firmware-arazoak eta integrazio-hutsegiteak detektatzen ditu, osagai indibidualen egiaztapenek detektatu ezin dituztenak. Biak beharrezkoak dira normalean ekoizpen-mailako PCB muntaketarako.