本文將通過(guò)分析一塊有故障的電路板，介紹故障分析的步驟。我們選擇一個(gè)讓很多分析人員倍感棘手的故障：一塊時(shí)好時(shí)壞的印刷電路板組件。
在一項(xiàng)研究中，我們收到最終用戶的一塊有故障的電路板組件。最終用戶是用交換電路板的方法把它找出來(lái)，也只能用這個(gè)辦法。由于沒(méi)有任何測(cè)試設(shè)備，這個(gè)客戶無(wú)法提供能夠縮小分析范圍的任何細(xì)節(jié)，除了“這塊板不能工作”，再無(wú)其他。故障分析過(guò)程的第一步是驗(yàn)證故障，先拍照存檔。之后，使用一個(gè)功能測(cè)試臺(tái)進(jìn)行功能測(cè)試。測(cè)試的最初結(jié)果令人喪氣，至少可以這樣說(shuō)，因?yàn)檫@塊板的功能符合設(shè)計(jì)要求，供電電流和輸出電平都在指標(biāo)規(guī)定的范圍之內(nèi)。分析師只好絞盡腦汁，想著任何可以說(shuō)明產(chǎn)品奇跡般地會(huì)恢復(fù)正常功能的理由。是不是客戶沒(méi)有正確使用產(chǎn)品？例如，電路板上的所有連接器是不是插好了？供電電壓是不是穩(wěn)定，保持正確的電平？莫非這塊電路板是通過(guò)絕密工藝處理的，其中的材料會(huì)自動(dòng)修復(fù)，引起最初的故障的任何缺陷都自動(dòng)修復(fù)了？
謝天謝地，對(duì)于這塊板，他們?cè)谶M(jìn)行功能測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，有一個(gè)輸出端的電流原先是在指標(biāo)的范圍內(nèi)，在測(cè)試過(guò)程中突然下降，送往負(fù)載的電流只有說(shuō)明書規(guī)定的一小部分。雖然分析師對(duì)故障的出現(xiàn)而興高采烈，但是，這些表明，最可能造成故障的根本原因很難確定——因?yàn)楣收峡赡苁怯梢粋€(gè)時(shí)好時(shí)壞的連接引起的。
在最初進(jìn)行的功能測(cè)試中，觀察到幾個(gè)具有關(guān)鍵性的現(xiàn)象，幫助我們了解故障的特點(diǎn)。測(cè)試開(kāi)始時(shí)，電路板按要求正常運(yùn)作，但是，在通電運(yùn)行一段時(shí)間之后，電路板的故障就出來(lái)了。而且，這種故障不屬于“硬故障”（即電路中出現(xiàn)的短路或開(kāi)路），電路仍然向輸出端提供功率，但是功率不足以驅(qū)動(dòng)足夠的電流。重復(fù)進(jìn)行了功能測(cè)試，每次都看到特征相同的故障，這些現(xiàn)象促使分析師假定，這種故障很可能是由于一些熱效應(yīng)（例如熱膨脹）導(dǎo)致器件發(fā)生故障。剛接上電源時(shí)，電路板的溫度是室溫，但是，加上電源，過(guò)一會(huì)兒后，電路板產(chǎn)生的熱量使板的溫度上升，就出現(xiàn)故障。對(duì)電路板進(jìn)行了環(huán)境測(cè)試。在環(huán)境測(cè)試中有規(guī)律地改變電路板的溫度，可以看到，電路板的溫度升高和出現(xiàn)輸出故障時(shí)負(fù)載電路的電流下降兩者之間的關(guān)系。查明故障和故障的特征之后，故障分析的下一個(gè)步驟，就是把問(wèn)題孤立出來(lái)。這不是破壞性的，而是從出現(xiàn)故障的輸出端沿線路進(jìn)行逆向跟蹤查找，直到發(fā)現(xiàn)在線路中有一個(gè)地方電阻出乎意料地高（48000歐姆），這個(gè)高電阻位于兩個(gè)焊點(diǎn)之間，是在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上（圖2）。
故障分析過(guò)程的下一個(gè)步驟是看看是什么樣的缺陷，在大多數(shù)情況中，都要對(duì)電路板進(jìn)行破壞性檢查。因此，在進(jìn)行任何進(jìn)一步分析之前，必須有充分的理由。為了確定最佳的檢查順序，分析師必須檢查支持他們進(jìn)行破壞性檢查的事實(shí)。
