Solucionar problemas de un backplane

He construido un backplane de bus simple a partir de stripboard y encabezados hembra de 40 pines para un proyecto de computadora en el que estoy trabajando. Cuando probé el backplane para asegurarme de que funcionaba, descubrí que estaba soldado correctamente pero que dentro de uno o dos de los cabezales hembra que usé como conectores, hay un cortocircuito que conecta tres líneas en el backplane.

La inspección visual es de poca ayuda, el defecto no es visible; está dentro de la cubierta del conector en alguna parte.

Entonces mi pregunta es: ¿Es posible medir con un multímetro de alguna manera, cuál de los siete conectores en paralelo es el culpable? Me gustaría salvar el backplane y simplemente reemplazar el conector ofensivo si es posible.

parte trasera del tablero

frente del tablero

Entonces, ¿sabes qué tres líneas están en corto o no? Si lo hace, saque la lupa e inyecte todas las uniones de soldadura en esos tres.
Lo tengo, la soldadura no es el problema. El problema está dentro de uno de los conectores.
@Psvedman No, no está dentro de uno de estos conectores, a menos que de alguna manera caiga suciedad allí: estas cosas están hechas de contactos metálicos individuales; las posibilidades de un cortocircuito dentro de un conector se acercan a 0. Por otro lado, la soldadura manual no es un proceso industrial, por lo que estoy completamente de acuerdo con Tyler: no intente mirar los conectores; mira lo que hiciste
He usado fuentes de alimentación de alta corriente (y una vez, una batería de automóvil) para hacer desaparecer cortos invisibles como este.
@amb llamaremos a ese método "depuración pirolítica". Sin embargo, en una nota seria, el sustrato de PCB carbonizado es un conductor mediocre, y lo evitaría en sistemas donde un conductor no deseado mediocre entre trazas sigue siendo malo.
@Marcus OK, me lo merecía. Cuando me siento más sensato, utilizo una versión menor del mismo enfoque (pero de muy bajo voltaje) para crear puntos cálidos que luego ubico con una cámara termográfica.
@amb no, en serio, especialmente en prototipos, ¡ese tipo de depuración es totalmente legítimo! (es simplemente destructivo) Si ves humo, algo andaba mal. En muchos casos, la reparación nunca habría valido la pena, de todos modos, por lo que simplemente tiraría la placa y probaría la siguiente. De hecho, para cosas como transformadores de seguridad para dispositivos médicos, las "pruebas de aislamiento" son obligatorias: aplica una fuente de voltaje (generalmente más alta de lo que se supone que debe funcionar el dispositivo) y mide la corriente (que debería estar muy cerca de 0 ). En un aprieto, "humo" es un indicador actual.
Bonito... RC2014, ¿supongo? :)
creo que puedo ver una :-) rayas 28-29, 4ta desde arriba
No RC2014, es mi propio experimento, esta será la base de algunos experimentos con transferencias de registro, ALU y lógica de CONTROL para una CPU casera. Eventualmente, enrutaré algunos PCB: s, esto es solo para la creación de prototipos. @tobias

Respuestas (3)

Con toda probabilidad, tiene algo que ver con la soldadura y no con el interior de los conectores (que se fabricaron con máquinas de precisión y probablemente incluso se probaron antes de salir de fábrica).

Toma un cuchillo y asegúrate de limpiar los espacios entre tus huellas. También debe caber entre las "manchas" de soldadura.

Sus uniones de soldadura no son muy uniformes; ahí es realmente donde comenzaría a buscar. Incluso la aguja de soldadura más pequeña será corta. Considerándolo todo, desde el punto de vista del esfuerzo, si simplemente quitar la mayor cantidad de soldadura posible de estos y volver a soldar los 21 contactos en cuestión no ayuda, rehaga toda la placa. Esa vez, primero limpie su pista de cobre (frote levemente con algo abrasivo, alcohol), para que no quede una capa de óxido de cobre. Aplique una pequeña cantidad de fundente (preferiblemente líquido) a las pistas antes de soldar en la primera fila de conectores. Use menos soldadura en general.

Saqué mi microscopio
Lo siento. Saqué mi microscopio e inspeccioné las juntas de soldadura. Estoy de acuerdo en que no son demasiado bonitos, pero no encontré ningún puente de soldadura. Wjat
Luego rehacer las 21 uniones de soldadura. No tiene sentido tratar de resolver algo que no puedes ver.
Lo que encontré fue que el stripboard estaba mal grabado, había puentes de cobre delgados, no visibles con mi lupa, entre algunas pistas. Parece que estos fueron los culpables. He anotado todos los canales en el tablero con un cuchillo y el problema, y ​​los problemas futuros de esto, desaparecieron.
¡Ay! Sí, bueno, tal vez consideres cambiar de marca de stripboard, entonces. Algo que vende un distribuidor de confianza no debería tener estos problemas. Le plantearía esto a quienquiera que le haya vendido estos PCB (e incluso si le reembolsan, considere no volver a comprarles).

Esto es lo que encontré, estos diminutos puentes de cobre estaban por todo el tablero. Problema resuelto, gracias por la ayuda.

ingrese la descripción de la imagen aquí

ooooooh Eso es asqueroso.!
También puede aceptar su propia respuesta. Por favor, mencione cuál fue su acción para resolver el problema. ¿Un cuchillo tan bien como el sugerido por Marcus? ¿O simplemente aplicó algo de voltaje para derretirlos?
Un cuchillo. Cortó todos los pequeños puentes de cobre invisibles.
@MarcusMüller Estoy de acuerdo con tu evaluación OOOOOH. Si las uniones de soldadura no son el problema, tal vez lo sean los depósitos de carbono entre las pistas. El carbono es altamente conductivo... tal vez la prueba de humo sea para quemar el carbono.

Aunque ya has encontrado el problema (bien hecho), aquí hay un par de opciones para personas con problemas similares en el futuro:


Medidor de miliohmios dedicado

Se podría haber usado un tipo especial de medidor, pero no muchas personas tienen uno: un medidor de miliohmios. Estos son capaces de medir la resistencia con una sensibilidad mucho mayor que los multímetros típicos.

Comenzando la medición en un extremo de las pistas "en corto" y moviéndose hacia el otro extremo, la resistencia medida habría disminuido constantemente a medida que las sondas del medidor de miliohmios se acercaban a la ubicación del corto entre dos pistas. Esto te diría que te estabas acercando físicamente al corto.

Si continúa moviéndose en la misma dirección a lo largo de las vías, la resistencia eventualmente comenzará a aumentar, lo que le indicará que ha pasado la ubicación física del cortocircuito. Está buscando la lectura de resistencia más baja para indicarle que está más cerca de la ubicación física del cortocircuito.

Después de eliminar un cortocircuito, deberá repetir el proceso en caso de que haya varios cortocircuitos entre las mismas dos pistas (como las que había en su tablero).


Medidor de miliohmios casero

Otro enfoque puede ser posible en su situación de una placa "desnuda" (es decir, sin componentes), pero solo si tiene una fuente de alimentación de corriente limitada y corriente variable (por ejemplo, una fuente de banco típica) y un multímetro con sensibilidad de milivoltios. Esto se convierte en un medidor de miliohmios casero (no muy preciso, pero como explico más abajo, eso no importa en tu caso).

Conectaría la fuente de alimentación entre las dos pistas "en corto", pero no con la intención de quemar el corto. La corriente está destinada a causar una caída de voltaje suficiente incluso en resistencias de bajo valor, para tener una caída de voltaje medible en un buen multímetro, por ejemplo, en el rango de milivoltios.

Entonces, con la fuente de alimentación configurada para limitar la corriente en, digamos, 1A († ver más abajo), usa el rango de milivoltios del multímetro, moviendo las sondas a lo largo de las dos pistas en cortocircuito, buscando el punto de voltaje más bajo. Según la ley de Ohm, el punto de voltaje más bajo , con una corriente fija de la fuente de alimentación, también sería el punto de resistencia más baja , es decir, sus sondas están más cerca del cortocircuito.

Dependiendo de la precisión del límite de corriente de su fuente de alimentación, es posible que la lectura de milivoltios en su multímetro no se pueda convertir con precisión en miliohmios, pero para encontrar un cortocircuito, no le importa la lectura absoluta . Como se describió anteriormente, solo le importan los cambios relativos que ocurren a medida que mueve las sondas a lo largo de las pistas, es decir, si la lectura aumenta ( se está alejando del corto) o si está disminuyendo ( se está moviendo hacia el corto). corto).

(†) Como señaló amablemente glen_geek en un comentario, existe el riesgo con esta técnica de que si (a) el "corto" se forma con un material lo suficientemente débil y (b) la corriente de prueba es lo suficientemente alta como para " apagar el cortocircuito", entonces este proceso de tratar de encontrar el cortocircuito podría eliminarlo (o eliminarlo parcialmente). Eso le impide encontrarlo o evaluar si puede reformarse en el futuro.

Por lo tanto, tendría sentido minimizar este riesgo, comenzando con la corriente más baja que aún permita medir una diferencia en la caída de voltaje a lo largo de las pistas "en cortocircuito".

Sí, esto funciona. Pero aplicar suficiente corriente (como 1 amperio) para rastrear la ruta de corriente puede ser suficiente para apagar el cortocircuito: he estado allí, lo he hecho. Una vez que se quema... no se puede encontrar, y uno se pregunta si en el futuro el cortocircuito puede volver a conectarse.
@glen_geek - Gracias por el útil comentario. No he tenido tanta mala suerte de que me suceda eso (he encontrado cortocircuitos de soldadura usando la técnica anterior, que no iban a explotar con la corriente de prueba), pero ciertamente veo el riesgo. Actualizaré mi respuesta para agregar ese punto. Gracias otra véz.
Aún no tengo eso :) Es una de las cosas que me gustaría comprar/construir cuando los fondos estén disponibles en el futuro.