Lagenschlüsse - wie der Toneohm 950 hilft, diese zu finden und wie FTCam Pro weitere Unterstützung bei der Fehlersuche auf komplexen bietet.

Diese Applikationsschrift erklärt, wie der Toneohm 950 hilft, viele dieser Baugruppen zu reparieren, die bereits als Schrott galten.

Das Geheimnis VPS "Vector Plane Stimulus"

Um die Anzahl der reparierten Boards zu maximieren, ist es hilfreich, wenn Sie die Polar VPS-Technik des Toneohm 950 zur Lagenschlusslokalisierung genau verstehen. Interessiert? - Dann lesen Sie bitte weiter... 

VPS Anschlüsse an eine Lage

Wie findet VPS Lagenschlüsse?

VPS ist eine einfache aber leistungsfähige Technik und hiermit wird - obwohl bereits vor 10 Jahren von Polar entwickelt -  diese Technik zum ersten Mal vollständig erklärt.

Wenn der In-Circuit-Tester oder elektrische Verbindungstester einen Kurzschluss zwischen Versorgung und Masse feststellt, erhalten Sie üblicherweise eine lange Liste von Bauteilen, welche mit diesen Netzen verbunden sind.

Sie verbinden die 4 Lagenstimulus-Leitungen (VPS) des Toneohm 950 mit den 4 Ecken der Masselage und eine weitere Leitung als Referenz mit der damit kurzgeschlossenen Leitung oder Lage.

Die Besonderheit passiert nun auf der Lage, welche von den vier Leitungen angesteuert wird.  

Es fließt zuerst Strom von der oberen linken Ecke zur rechten unteren Ecke - wir nennen dies einfach Phase 1. Dann fließt Strom von der oberen rechten Ecke zur linken unteren Ecke - Phase 2. 

Strom fließt nun diagonal über die Leiterplatte in jeder der beiden Phasen.

Untersuchen wir nun genau, was in Phase 1 passiert: Stellen Sie sich vor, die Lage ist keine durchgehende Kupferfläche sondern ein rechteckiger Leiter. Nun reduzieren wir diesen Leiter in der Breite bis er nur mehr eine schmale Leiterbahn darstellt.

In Phase fließt nun der VPS-Strom von links nach rechts entlang der Leitung.

Stellen Sie sich nun einen Punkt auf der Leitung (der imaginären geschrumpften Lage) vor, an der der Kurzschluss zur zweiten Lage besteht.

An diesen Punkt schließen Sie nun in Gedanken die -Ve Leitung eines hochohmigen Voltmeters an. 

Nun legen Sie die +Ve-Leitung Ihres imaginären Voltmeters an mehrere Punkte auf der Leitung an. Bewegen Sie die Prüfspitze nach links entlang der Leitung, so wird die gemessene positive Spannung immer höher. Bewegen Sie die Prüfspitze nach rechts, so wird die negative Spannung  -Ve immer größer. Am Punkt wo sich beide Prüfspitzen treffen, messen Sie 0V. Auf einer fehlerhaften Leiterplatte befindet sich dieser Punkt auf einer äquipotentialen Linie und der Kurzschluss befindet sich an einem Punkt entlang dieser Linie.   

Wie findet man nun den Kurzschlusspunkt an der ersten äquipotentialen Linie?. Stellen Sie sich das System zweidimensional vor - der Stromfluss in Phase 1 erfolgt von links oben nach rechts unten. In Phase 2 fließt Strom von rechts oben nach links unten, um ein zweites System mit 0V zu bilden. Der Kurzschluss liegt nun genau an jener Stelle, an der beide Spannungswerte exakt 0V sind.

Die Lokalisierung von Kurzschlüssen auf einer durchgehenden Lage ist relative einfach. Wenn sich jedoch mehrere Kupferflächen auf einer Lage befinden (z.B. Analog- und Digital-Masse) so müssen Sie das exakte Layout der Lage kennen, um die Stimulus-Leitungen korrekt anzuschließen.

Durch Einlesen der CAD-Daten in FTCam können Sie die Kupferflächen der Masselage grafisch darstellen. Behandeln Sie jede Kupferfläche so, als wäre sie eine separate Leiterplatte.

Wie in der Spalte links beschrieben, fließt VPS-Strom über die Kupferfläche. Jede Unterbrechung der Fläche führt entweder zu einer falschen Richtungsanzeige des Toneohm 950 oder die Plane-Stimulus-Strom kann nicht aktiviert werden.

Wenn Sie die CAD-Daten mit FTCam darstellen, so können Sie die Anordnung der Kupferflächen auf den Innenlagen genau erkennen. Verwenden Sie diese grafischen Informationen, um die Plane Short Stimulus-Leitungen (VPS) korrekt anzulegen.

Toneohm Kurzschluss-Richtungsanzeige

VPS untersucht nicht nur die Größe der Spannung V1 und V2 sondern auch deren Polarität und verwendet diese Information um eine Richtungsanzeige auf der Frontplatte des Toneohm 950 anzusteuern. Zusätzlich wird ein Tonsignal abgegeben, dessen Frequenz mit abnehmender Distanz zum Kurzschluss ansteigt und somit ein exaktes Eingrenzen der Kurzschlussstelle ermöglicht.   Auf Boards mit sehr dichter Bestückung oder BGA´s ist es möglicherweise erforderlich, eine Röntgenuntersuchung der von Toneohm 950 identifizierten Fehlerstelle durchzuführen.

Für weitere Informationen über Fehlersuche auf Leiterplatten kontaktieren Sie bitte: Hermann.Reischer@polarinstruments.com
 

Polar Instruments Ltd

polarinstruments.com
mail@polarinstruments.com

Tel: +44 23 9226 9113 Fax: +44 23 9226 9114 © Polar Instruments 2001