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近期忙于焊板子，好久没来论坛发帖了，，，焊接工作告一段落，分享下这段时间的收获吧
PCB电路板焊接及调试实践
时间：2017年2月20日～3月19日
本次实践的主要内容包括手工焊接PCB电路板及PCB电路板的调试。下面介绍本次实践的具体内容：
一、焊接
1、 焊接前准备
1） 将绘制完成的PCB文件发给工厂加工生产PCB电路板。
PCB电路板的制作需要综合考虑实际需求，例如：PCB电路板厚度、过孔是否覆油……PCB厂家的加工工艺是否达
到所需加工的PCB电路板的需求，例如：能够加工的板子层数上限、厚度范围、最小线宽、最小间隙……进而选
择满足实际需求的PCB加工厂家，生产出符合实际工艺要求的PCB电路板。
2） 将绘制完成的PCB文件发给工厂生产激光钢网。
由于纯手工焊接比较耗时，为此需要定制符合PCB电路板焊盘的PCB激光钢网，采用钢网可以加快焊接进程，同
时，由于采用激光钢网涂的锡膏比较均匀，一般比起纯手工焊接，采用激光钢网后再手工调整制作出来的电路板
较纯手工焊接来的美观（老工程师除外）。
3） 根据BOM元件清单，统计本次生产的PCB板所需各类电子元件种类、数量、价格、库存、存储位置等信息。
每个PCB文件都能导出一份物料清单，称之为BOM元件清单，依据BOM元件清单，我们能够直观的看出每块PCB
电路板所需的电子元件及其所需数量，由于实际PCB电路板开发过程中，部分电子器件的注释并不规范，因此，
生成BOM元件清单后，一般需要人为校对，对BOM元件清单进行适当修改。
在BOM元件清单已经能够由与PCB电路板设计人员无关的采购人员看懂时，还需要对这些元件按照电阻、电容、
接线端子、晶体管、芯片、独立元件等分类进行归类，同时还需要统计这些电子元件库存位置及库存数量，这么
做的目的是为了方便后续焊接过程的找件及采购流程的进行。
4） 依据统计表中的元件信息，采购库存不足的电子元件。
PCB电路板焊接在生产时，同一批电路板需要制作多片。因此，为保证所需元器件充足，需根据第3）步中的统
计表信息，标明哪些元器件数量不足及统计不足数量，统计工作完成后，依据统计表中的数据，采购库存不足的
电子元器件。
5） 清点采购归来的元器件数量、将各电子元件的最新数据录入数据库中。
由于电子元器件总类繁多，采购回来的电子元器件若不及时录入数据库，可能造成日后需要时难以找到该电子元
器件的具体所在位置。因此，确保数据库中的数据是最新的对于焊接工作正常进行是十分必要的。
6） 准备焊接所需工具。
焊接PCB电路板需要准备好钢网框架、锡膏、电烙铁、焊锡、热风枪、焊膏（助焊剂）、电路板加热器、再流焊
设备、镊子、剪钳、洗板水、清洗仪等。
7） 打印PCB电路板元件布局图（主要打印丝印层中的元件及元件comment）
布局图用于焊接找件、摆件时使用，依据布局图可以得到所需元件封装类型及型号等信息，焊接人员依据这些信
息及先前统计的元器件信息能够快速的定位所需元器件所在位置及每块PCB电路板需要该电子元器件的数量信
息。
8） 所有电子元件清单统计完成后，收拾工作台。
至此，焊接所需物品均已准备完成，此时需要准备好焊接所需的工作台，工作台需要做到整洁、干净、要有防静
电措施。
2、 实施焊接
1） 给PCB板刮上锡膏
按顺序排好需要焊接的PCB电路板顺序，将指定PCB电路板及其钢网固定至钢网框架上，调节钢网框架旋钮，使钢网
中的焊盘孔与PCB电路板中的焊盘吻合。钢网框架调节完成后，使用刮锡工具给PCB电路板刮上锡膏。
2） 找件
将刮好锡的PCB电路板整齐的排列在工作台上，接着需要依据PCB电路板的布局图及元件清单统计表逐个定位每块PCB
电路板中所需的电子元器件位置，并从物料架中取出相应数量的电子元器件。
3） 摆件
依据PCB电路板的布局图及取出的对应电子元器件，逐个将取出的电子元器件摆放至PCB电路板的对应位置，同时，
在摆放元件时需要注意焊接元件是否有极性要求，例如：电解电容、钽电容、二极管需要区分正负极，同时还需要注
意摆放芯片时区分好芯片的1号引脚位置，留意同类型封装的元件不要摆串位置。
4） 再流焊
当PCB电路板上的贴片元件均已摆放完毕时，将摆放完成的PCB电路板放入再流焊中焊接，在再流焊运行过程中需要
留意再流焊的温度，当发现再流焊的温度失调时及时关闭再流焊，防止由于再流焊温度失调造成PCB电路板烧毁。
5） 手工修补
经再流焊焊接完成的PCB电路板一般无法达到预期效果，此时需要手工对那些经再流焊焊接后错位、虚焊的电子元器
件进行修补。电烙铁的温度一般设定在350度左右，依据季节不同适当进行调节，在对引脚粘连的芯片进行修补时，
务必对需进行修补的电子元器件及其周边的电子元器件刷上焊膏保护，避免加热过程中电子元器件损坏，同时需要注
意焊接时不可施加压力，否则极易造成芯片引脚变形甚至造成芯片无法使用。在对错位的元件进行修复是，需要注意
热风枪不可一直停留在同一位置长时间加热，不断的移动热风枪，达到均匀加热的目的，同时避免元件及电路板烧
毁。在对带有散热盘的芯片进行修补时，单纯采用电烙铁或热风枪可能会因为长时间的加热造成周边元件及电路板损
坏，此时需要将PCB电路板放置于电路板加热器上加热，然后再通过电烙铁或热风枪进行修补。在焊接钽电容等不耐
高温的电子元器件时需要各位注意焊接时间，同时在焊接周边电子元器件时需要使用铝箔纸隔离，防止元件损坏。
6） 焊接接插件
贴片元件均已焊接完成，下一步就是焊接PCB电路板中的接插件了，接插件一般按照自矮到高的顺序进行焊接，采用
这样的顺序是为了方便固定接插件，若先焊较高的接插件，则在焊接较矮的接插件时难以固定接插件。在焊接接插件
时需要注意在焊锡位完全凝固以前不要晃动元件，以免造成虚焊，同时需要注意焊接时间不宜过长，避免造成电路板
损毁。
7） 目检
所有元件均已焊接完毕后，依据布局图首先检查是否存在漏焊、错焊（极性焊反、元件串位）等现象。接着检查有无
短路、虚焊等现象，焊接完成的PCB电路板中的焊点需要饱满，具有良好的光泽且均匀，不应出现毛刺、间隙，同时
表面要清洁。
8） 清洗
上述工作全部完成后，将PCB电路板放置于清洗仪中，倒入适量的洗板水清洗，清洗完成后将板子捞出摆放在干净、
通风的地方，此时焊接步骤就算完成了。
二、调试PCB电路板
1、 测电源
1）焊接完成的PCB电路板需要进行通电检测，保证电路板中的所有电源输出正常，避免由于电源芯片短路、损坏等
原因造成PCB电路板供电异常，导致PCB电路板上电运行时烧毁电路板中的电子元器件及电路板。
2）在本步骤中需要准备好带有限流保护的直流电源，设定好电源的保护电流，并将电源电压调节至0。依据PCB原理
图，正确连接好电源，接着调节好示波器，测量整个PCB电路板中电压值最低的电源输出端。
3）设备调节完成后，逐步提升输入电源电压值，观察示波器中的输出电源端测量结果。在此过程中，若触发输入电
源的限流保护（确保电流源工作正常）或输出端电压未稳定在指定电压值上，则说明该部分电路存在问题，需要及时
排错。
4）重复2）3）步骤按照从低电压到高电压的顺序依次检测PCB电路板输出电源是否工作正常。至于为什么需要从低
电压到高电压进行检测，是因为若高电压输出正常，但低电压部分电路出现故障，此时由低电压供电的电子元件就可
能烧毁，因此，务必谨记测量顺序！
2、 测复位电路是否运行正常
1）电源测量完成后，为保证MCU正常工作，需要检测复位电路是否正常工作，2）采用1中测试电源的方式调节输入
电源，同时采用示波器测量MCU复位引脚电平变化，若复位引脚工作正常则复位电路测试完成，否则需要检测复位电
路中各元件焊接上是否出现问题及考虑该电路中的元件是否损坏。
3、向MCU中烧写程序
1）电源及复位电路测试完成后，往MCU中烧写测试程序，若无法正常烧写程序则需要检测调试接口至MCU引脚受否
存在虚焊现象。
2）除此之外还需要保证复位芯片各引脚是否焊牢，例如之前采用了TPS3823-33DBVT复位芯片，虽然在测试复位电
路时一切正常，但是在烧写程序时却无法烧写程序，检查后发现是由于复位芯片有个引脚虚焊引起的，复位芯片引脚
悬空会受到空气中的电磁波干扰，造成MCU一直复位无法正常烧写程序。
3、 局部检测
测试用例测试通过后，对PCB电路板进行局部上电检测（针对具有多个输入电源的PCB电路板），逐步将外部电源接
入PCB电路板，直至完成测试。这样做的目的是为了在上电后电路板工作异常时容易找出故障点所在位置，同时也是
为了避免同时将所有电源接入PCB电路板造成板子大面积损坏而且还难以找出问题所在的现象发生。
实践体会：
本次实践让我对PCB电路板的加工过程有了深入的了解，同时了解到在制作PCB电路板时需要怀疑一切，而不是想当
然的抱着类似这里应该不会出现问题这样的想法进行测试，测试阶段的本质就是一个证明过程，一步一步的证明PCB电路
板中的各个电路设计是合理的、每个元件都是可以正常工作的、、、最终证明制作出来的PCB电路板是一块可以正常运作
的合格的电路板。例如本次实践中就出现了不少问题：虚焊问题、元件损坏问题、PCB封装翻转问题、PCB电路板腐蚀时
没做好造成线路不同的问题……
在对带有散热盘且需要固定到散热片上的元器件进行组装时，需要留意芯片散热盘与芯片内部是否隔离，若芯片散热
盘与芯片内部是相连的，那么就需要使用绝缘纸对其进行隔离。针对to252封装的元器件，本次实践中了解到除了可控硅
外，其它三极管之类的散热盘一般不能直接接触导体（散热片），需要使用绝缘纸隔离（可控硅的散热片与内部不是直接
连接，它们之间存在一层陶瓷隔离）。
在检测输出电源时，若输出端不是预期值，不仅需要考虑稳压芯片损坏，还需要考虑是否是由于电源输出端外围元件
损坏导致的。本次实践中就遇到了下述问题：
ADR423输出参考电压值处于1.6V，低于3V，参考电压引脚连接了AD7799和OP1177，检测AD7799差模输入端与
OP1177输出端电压后发现是OP1177芯片坏了。
本帖最后由 Tobey 于 2017-3-20 12:25 编辑
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