电子装备常常要经受超高温、超低温、化学环境、高湿度、盐雾等各种恶劣环境,这些环境常常引起电子装备特别是电路板的腐蚀失效,常会带来电路板不可预知的装联故障和线路异常等故障问题。特别是高速电路板中,细微的故障有时用传统的检测手段很难被检测出来,而这些故障往往足以造成致命的影响。利 用 电 磁 扫 描 仪 对 电 路 的 EMI(Electromagnetic Interference,电磁干扰)特性的检测,并进行一定的数据分析就可以诊断出电路板的故障及具体位置。原理可以理解为:断线故障会使得后端网路辐射趋近于零,与装联故障近似;短接不仅使后端网络趋近于零,而且很有可能在短接处产生大电流;传输线阻抗的不匹配导致信号在一定程度上的衰减,通过连续的检测可以发现。具体操作中为准确定位线路,还需要空间扫描图与电路设计的版图文件进行综合对比分析,线路的定位要比元器件定位更加复杂,可能需要追加空间扫描,根据部分线路的辐射特征定位出故障线路的精确坐标和网表。开展线路故障检测技术的研究,依据传输线辐射特性判别线路故障的成因,从而快速定位出故障线路的位置和
网表,线路的定位方法使用贝叶斯方法。目前研究的重点集中在如何提高 EMI 分析能力和加快 EMI 检测速度上。同时必须注意故障与热点的关联,良好的电路设计也无法避免 EMI/EMC 问题的产生,各种电磁检测设备都可以比较容易地定位 EMI 热点,但是,EMC/EMI 问题往往不是 EMI 热点引起的。大量案例证明,造成EMI 测试失败的主要原因并非一根信号线或者一个芯片的引脚所引起的。但对 EMI 热点的具体成因进行判别归类,能够有助于调试人员和设计人员更快地找到电路缺陷和电路故障所在。由于共模干扰的影响比差模干扰要大 100~1 000 倍[6],因此在具体分析过程中,着重分析“面”(差模辐射)和“线”(电缆上的共模辐射)所形成 EMI特性。同时,焊膏或线路的不良形状也有可能产生 EMI热点。EMI热点分析技术方案框架建立 EMI 热点分析技术相关的检测算法和检测规则数据库,对板级电路工作时的磁场扫描数据进行提取分析,并进行有效整理,结合电路设计,依据数据库中的判别规则快速地找出电路中的故障点和故障原因。总体技术方案如图所示。

整个系统可分为数据库模块、频谱对比模块、云图对比模块和故障分析模块等四个模块。EMI 诊断系统
工作框图如图 所示,经过分析发现,不管是哪一种分析技术都要先经过贝叶斯分类器的学习过程,这个过程是计算机进行 EMI诊断的前提。这里得到三个模型库:无故障模型库、基本故障模型库和层次故障模型库,而各个库中又包括装联故障、线路异常和 EMI热点三个子库,它们是故障分析必须的先决条件。通过这个机器学习过程,让计算机具有精确判别故障的规则和方法,并将故障编号后生成诊断规则数据库,为 EMI诊断提供技术基础。
总觉得阻抗匹配在电路板上有点玄学,电路板上走线要过不同器件,对应的焊盘大小随时变化,参考层与介电常数、厚度不变的情况下,不可能特征阻抗不变。