CN105158678A - 一种印制电路板短路故障点快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印制电路板短路点快速检测装置，包括直流稳压电源、红外热像仪、固定支架、监视器、视频电缆、供电电缆以及固定挡板，所述固定支架放置所述红外热像仪和待测电路板，所述直流稳压电源通过供电电缆为所述待测电路板和所述红外热像仪供电，所述红外热像仪采集所述印制电路板上各元件热辐射后形成的热辐射图像，并经过图像灰度处理生成印制电路板成像，并输出印制电路板成像图至监视器上；监视器用于显示热像仪输出的印制电路板成像图，所述印制电路板图像中高亮部位即为短路点部位。本发明采用模块化结构，便携小巧，能保证较高的识别精度，结构紧凑、自动化程度高、操作方便、可靠性高、环境适应性强。

Description

一种印制电路板短路故障点快速检测装置

技术领域

本发明属于电子检测技术领域，更具体地，涉及一种印制电路板短路故障点快速检测装置。

背景技术

印制电路板短路有显短路和隐短路之分，所谓显短路即可通过肉眼或光学仪器设备等对印制板电路板上元件的外观进行检查并发现的桥连短路现象。针对此类问题一般采用焊后检测，如使用三维视频检测仪、自动光学检测仪、X光检测设备等分别对印制电路板上元件的正确性、引脚间的粘连、多余物情况等进行检测。通过以上几种光学设备检测，目前已具备检测显短路问题的能力，但仅这些手段还是无法对隐短路故障点进行定位。

所谓隐短路情况，如线路板内部引线短路、元件内部失效短路、电化学短路(助焊剂化学残留、电迁移)等。目前最基本的解决措施是通过分析短路链路，查阅电路图，分析、查找与该电路短路相关的元件，基本确定隐短路点的大概区域，后需经过多次拆卸和测试，才能最终定位隐短路点的位置，耗费大量人力物力，最终有可能导致印制电路板损坏。经市场调查，目前市场上推出了短路测试仪设备种类极少，不能满足复杂类印制电路板短路点检测。

发明内容

针对该检测技术领域的空白，本发明设计了对印制电路板短路故障点的检测装置，该检测装置可快速对所有短路点进行检测，准确定位，大大提高问题诊断效率和质量。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种印制电路板短路故障点快速检测装置，包括直流稳压电源、红外热像仪、固定支架、监视器、视频电缆、供电电缆以及固定挡板，其中：

所述固定支架用于放置所述红外热像仪和待测电路板，以使所述红外热像仪能够采集到所述待测电路板的热辐射图像；

所述直流稳压电源用于通过供电电缆为所述待测电路板和所述红外热像仪供电；

所述红外热像仪用于采集所述印制电路板上各元件热辐射后形成的热辐射图像，并经过图像灰度处理生成印制电路板成像，并输出印制电路板成像图至监视器上；

监视器用于显示热像仪输出的印制电路板成像图，所述印制电路板图像中高亮部位即为短路点部位。

在本发明的一个实施例中，所述固定支架具有可调组件，通过所述可调组件可调节红外热像仪和待测电路板之间的距离，使得印制电路板上所有元件均可在热像仪中成像。。

在本发明的一个实施例中，所述直流稳压电源采用电压范围0-40V，电流预置0-30A。

在本发明的一个实施例中，所述直流稳压电源能够精确对印制电路板进行供电并设置相关输出电压和输出电流。

按照本发明的另一方面，还提供了一种印制电路板短路故障点快速检测方法，对印制电路板施加预设的工作电压和工作电流，并通过红外成像系统实时快速扫描印制电路板，感应印制电路板上短路点的温度变化，将扫描结果传输到监视器上进行分析监控，从而准确定位印制电路板上因内部引线短路或元器件失效引起的短路点位置，以实现印制电路板短路点的快速排查定位。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

(1)搭建如权利要求1-4任一项所述印制电路板短路故障点快速检测装置；

(2)调整所述装置中红外热像仪与待测印制电路板之间的距离，保证在监视器中可观察到整个印制电路板图像；

(3)根据已确认的印制电路板上短路链路，在该链路的正端、负端施加预设电压和电流；保证该短路链路上所有元件均流过电流，使所有元件均产生热辐射；

(4)通过监视器观察印制电路板图像，图像中白色亮点的位置即为短路点或短路元件。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的预设电压为0.5V，预设电流为0.2A。

本发明的技术效果体现在：本发明提供的检测装置，主要利用印制电路板上短路点热辐射高于周围元件特性，热像仪对热辐射大小不同其成像的灰度值(即亮度)也不同，以此来区分印制电路板短路点，对印制电路板上短路点进行精确定位。本发明针对元件密集程度高的印制电路板上短路点能快速进行识别。操作简单、自动化程度高，可定位多个短路点，耗时短，可适用于产品的批量检测。本发明可解决现有经过多次拆卸和测试，才能最终定位隐短路点的位置的方法，具有较好的应用价值和推广前景。本发明不仅能够对隐短路点进行快速检测，并且也适用于显短路点的检测。

附图说明

图1为本发明实施例中印制电路板短路故障点快速检测装置的结构示意图；

图2本发明实施例中短路点成像示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一种印制电路板短路故障点快速检测装置。该方案的原理是对印制电路板施加合理的工作电压和工作电流，并通过红外成像系统实时快速扫描印制电路板，感应印制电路板上短路点的温度变化，将扫描结果传输到监视器上进行分析监控。准确定位印制电路板上因内部引线短路、元器件失效等引起的短路点位置，以实现印制电路板隐短路点的快速排查定位。

需要说明的是，本发明不仅能够对隐短路点进行快速检测，并且也适用于显短路点的检测。下面重点描述对隐短路点进行检测。

如图1所示，本发明提供了一种印制电路板短路故障点快速检测装置，由直流稳压电源、红外热像仪、固定支架、监视器、视频电缆、供电电缆以及固定挡板组成。

所述固定支架用于放置所述红外热像仪和待测电路板，以使所述红外热像仪能够采集到所述待测电路板的热辐射图像；

所述直流稳压电源用于通过供电电缆为所述待测电路板和所述红外热像仪供电；具体地，所述直流稳压电源采用电压范围0-40V，电流预置0-30A。

所述红外热像仪用于采集所述印制电路板上各元件热辐射后形成的热辐射图像，并经过图像灰度处理，输出印制电路板成像图至监视器上；

监视器用于显示热像仪输出的印制电路板成像图，供检测人员观察，所述印制电路板图像中高亮部位即为短路点部位。

进一步地，所述固定支架具有可调组件，通过所述可调组件可调节红外热像仪和待测电路板之间的距离，使得印制电路板上所有元件均可在热像仪中成像。

利用上述装置检测印制电路板短路故障点的方法叙述如下：

(1)按照图1布置红外热像仪、待测印制电路板、直流稳压电源、监视器，并连接相关供电电缆和视频电缆；

(2)调整红外热像仪与待测印制电路板之间的距离，保证在监视器中可观察到整个印制电路板图像；

(3)根据已确认的印制电路板上短路链路，在该链路的正端、负端施加0.5V电压，预置电流0.2A。保证该短路链路上所有元件均流过电流，使所有元件均产生热辐射；

(4)通过监视器观察印制电路板图像，图像中白色亮点的位置即为短路点(或短路元件)，如图2所示。

通过该装置检测该测试方法达到的指标要求：

a)快速查找隐短路点的次数不大于3次，准确度不小于90％；

b)隐短路点定位精度不大于10mm；

c)单个隐短路点快速定位时间不超过30min，且所加载电压既能保证短路点温度变化能够被红外成像器识别又不损伤其它电路元件。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种印制电路板短路故障点快速检测装置，其特征在于，包括直流稳压电源、红外热像仪、固定支架、监视器、视频电缆、供电电缆以及固定挡板，其中：

所述固定支架用于放置所述红外热像仪和待测电路板，以使所述红外热像仪能够采集到所述待测电路板的热辐射图像；

所述直流稳压电源用于通过供电电缆为所述待测电路板和所述红外热像仪供电；

所述红外热像仪用于采集所述印制电路板上各元件热辐射后形成的热辐射图像，并经过图像灰度处理生成印制电路板成像，并输出印制电路板成像图至监视器上；

监视器用于显示热像仪输出的印制电路板成像图，所述印制电路板图像中高亮部位即为短路点部位。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定支架具有可调组件，通过所述可调组件可调节红外热像仪和待测电路板之间的距离，使得印制电路板上所有元件均可在热像仪中成像。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述直流稳压电源采用电压范围0-40V，电流预置0-30A。

4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述直流稳压电源能够精确对印制电路板进行供电并设置相关输出电压和输出电流。

5.一种印制电路板短路故障点快速检测方法，其特征在于，对印制电路板施加预设的工作电压和工作电流，并通过红外成像系统实时快速扫描印制电路板，感应印制电路板上短路点的温度变化，将扫描结果传输到监视器上进行分析监控，从而准确定位印制电路板上因内部引线短路或元器件失效引起的短路点位置，以实现印制电路板短路点的快速排查定位。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

(1)搭建如权利要求1-4任一项所述印制电路板短路故障点快速检测装置；

(2)调整所述装置中红外热像仪与待测印制电路板之间的距离，保证在监视器中可观察到整个印制电路板图像；

(3)根据已确认的印制电路板上短路链路，在该链路的正端、负端施加预设电压和电流；保证该短路链路上所有元件均流过电流，使所有元件均产生热辐射；

(4)通过监视器观察印制电路板图像，图像中白色亮点的位置即为短路点或短路元件。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的预设电压为0.5V，预设电流为0.2A。