各位看官好。抱歉,帖子有点晚了。
FPGA学习板(EEPW版)个人焊接经验
焊接工具
20W尖头电烙铁、φ0.8mm优质焊锡丝、中性焊膏(PH=7左右)、尖头镊子、热风机和相应的喷嘴。
二、接着焊接贴片集成电路和钽电容 1. 焊接贴片集成电路时先将PCB板上的芯片焊盘用焊锡丝和电烙铁头走一遍,使焊盘上镀上适量的焊锡,然后根据PCB板上启始点的标记放置好芯片并且对齐各管脚,用镊子固定好芯片后用电烙铁尖焊好芯片靠边上的一个管脚,再焊接芯片对角的一个管脚。然后用镊子轻压芯片表面的中心位置,同时用电烙铁尖在芯片一侧的外端顺着管脚轻捋过去即可,这侧焊好再焊另一侧,SO-14这类封装的元器件焊接效果很好。 2. 因连接板上的U7在制图过程中往元器件库里添加器件时将管脚定义错误,焊接时芯片U7的⑴到⑺脚一侧不用改变,芯片的⑻到⒁脚一侧需以⑾脚为中心转置一下。一般的解决办法是刻断PCB跳飞线,实在是不想刻板。 下面介绍一下本人的改进方法: 1) 先焊下已焊上的芯片并且清除掉各管脚上的多余焊锡,同时将PCB板上的芯片焊盘用焊锡丝和电烙铁头重新走一遍。 2) 将芯片的⑻到⑽脚和⑿到⒁脚用镊子或尖嘴钳向上轻轻抬起2mm左右。此工序要小心,以免用力过大损坏芯片。
3) 为了醒目,将预先准备好的6根彩色绝缘短线,按照长短分别焊接在PCB芯片的⑻到⑽和⑿到⒁焊盘上。也可用漆包线焊接。见下图。
4) 将芯片的⑴到⑺脚和⑾脚焊接到原来的焊盘上。注意芯片的⑻到⑽和⑿到⒁管脚不要与下面焊接短线的焊点短路。 5) 将短线另一端分别焊接到芯片相应的管脚上。见下图。
3. 焊接贴片钽电容时注意极性。见下图。
三、再焊接晶振、贴片电源集成电路、贴片开关 焊接贴片电源集成电路本人也是习惯先焊接衬底端。 四、接着焊接电压基准源TL431、温度传感器、多圈电位器、钮扣电传座、SD卡座 温度传感器焊接时已经按照楼主提示调整了方向。见下图。
多圈电位器用镊子或尖嘴钳将管脚整形后再焊接到接口板的相应位置上,以免刻断PCB板。
核心板部分 一、先焊接核心板反面的贴片0603的电阻、电容和贴片晶振 二、接着焊接核心板反面的贴片钽电容和电源防反接肖特基二极管 三、再焊接核心板正面的贴片电阻、电容、LED和三极管 四、接着焊接贴片集成电路、电源芯片、贴片开关 以上四项焊接方法和注意事项同上。 五、然后焊接FPGA芯片 这次FPGA DIY活动硬件焊接部分的难点就在FPGA芯片的焊接,至少本人这么认为,也在此吃了苦头。下面介绍一下本人的焊接经历和教训。 10月下旬这两块从淘宝上购得的接口板和核心板,本人和大多数电子爱好者一样用了不到一天的时间就焊接完了(除了FPGA芯片)。 因为本人自认为有多年的焊接电路的经验,虽然是第一次焊接引脚如此密集的芯片,开始并没有太重视。因为当时热风机没有合适的风嘴,所以决定用尖烙铁焊接。焊接前为防止焊锡将管脚短路,用单面胶将芯片的管脚上端粘住,只留1mm左右的焊接部分。 将PCB板上的芯片焊盘用焊锡丝和电烙铁头走一遍,使焊盘上镀上适量的焊锡。
根据PCB板上启始点的标记放置好芯片并且对齐各管脚,用电烙铁尖焊好芯片靠边上的一个管脚。谁知当焊接第二、第三管脚时,熔化的焊锡球瞬间从单面胶的反面填满了众多管脚的间隙,本人一下就傻了。因本人的工作原因,在项目调试这段时间经常不在办公室,焊接的工作就暂时搁下了,结果一搁就是一个多月。 但是心里一直没有放下此事。分析焊接失败的原因是没有合适的风嘴,所以下决心买一个。在以后的一段时间就上网搜寻喷嘴,但是始终没找到合适的喷嘴,不是价格太贵就是店铺不给测量喷嘴尺寸,后来总算买回一个喷嘴还是不合适,尺寸偏小。于是就托管采购的同事MM去电子市场找。 还不错,第二次去时还真给买回一个尺寸合适的喷嘴,当时很高兴。 赶紧换上喷嘴,撕下芯片上的单面胶,用喷嘴拆下被连焊多日的FPGA芯片。整理芯片管脚上的多余焊锡和间距后,重新给芯片焊盘上镀上适量的焊锡,放置好芯片并且对齐各管脚,用电烙铁尖焊好芯片靠边上的一个管脚。然后用新买的喷嘴压在FPGA芯片的管脚上吹了30秒左右后移开,同时用钟表改锥从喷嘴的侧缝中压住芯片以防其移动。冷却后用放大镜检查焊接质量发现一测的管脚有没焊上的现象,于是又用喷嘴将芯片拆下。如此折腾三次也没焊好,总是有没焊好的管脚。 再次整理管脚焊锡和间距时,担心的情况发生了,FPGA的一个管脚从芯片根部断了,哎!原来的FPGA就这么牺牲了。
下图是牺牲的FPGA芯片。 当时的情绪直落谷底。冷静了一会儿,琢磨为什么尺寸合适的喷嘴焊不好FPGA芯片那?仔细查看喷嘴忽然发现,喷嘴下面的四个出气孔不在一个平面上,估计虚焊是由此造成芯片上有的管脚压不上,吹出热风不均匀所至。 找到原因后,本想去换一个喷嘴,但同事说这个尺寸的喷嘴那家柜台就这么一个,看来喷嘴只能自己磨了。因找不到打磨平面,而且不锈钢材料较硬,需先用锉刀找齐再用水沙纸打磨,工程量巨大,暂且搁置,打磨喷嘴的工作有空再说。 但是FPGA DIY不能因此停止呀。请同事MM又去帮忙买一片新的FPGA芯片。 根据已往的焊接经验分析,如果用买热风机赠送的最细喷嘴一侧一侧的焊接没准能行。说干就干,用电烙铁重新整理芯片焊盘上的焊锡,热风机换上最细的喷嘴(下图左下角的那个),小心将新FPGA芯片放好、对准,用电烙铁尖焊好芯片靠边上的一个管脚,然后用镊子尾部平面压住芯片,同时用细喷嘴口对准固定好管脚一侧另一头的第一、第二管脚吹3秒以后,将喷嘴向最先焊好管脚的方向移动,移动的速度要保证喷嘴在每个管脚能停留3秒,以确保芯片这一侧焊接牢固。 下图左侧的就是用来焊接新FPGA的功臣喷嘴,右侧是将原FPGA吹下的喷嘴。
接着用同样方法将FPGA的另外三侧的管脚焊好,冷却后当用放大镜查看焊接效果时,结果相当令人满意。当时深呼吸后出了一口长气,总算完成了焊接FPGA芯片的艰巨任务。
六、接着焊接轻触开关、电源插座和两个10针插座 七、最后焊接两个34针插头和一个38针插头 来一张核心板完成照片。
再来一张全家福照片。
通过这次DIY活动,在硬件焊接方面本人又增加了经验,体会如下: 1. 对于管脚过密的芯片,相应的合适焊接工具还是很必要的。 2. 同样因为管脚过密,芯片的管脚硬度和弹性较小,拿放时要小心,以免将芯片管脚变形,影响焊接效果。 3. 焊接时要认真再认真,争取一次焊接成功,否则很容易损坏芯片。 接下来也希望在软硬件方面的高手们能不惜赐教,以便大家尽快熟悉FPGA的使用方法和技巧。谢谢。 五、然后焊接直插的8位拨码开关、8位轻触开关、8位7段LED数码管、和蜂鸣器 六、再接着焊接两个单排16位、20位外设插座和两个双排34针、一个双排38针连接核心板的插座。 双排插座节断时本人是先将相邻孔位的金属插针顶出后,再用偏口钳夹断,然后修理毛刺挫平。
七、最后焊接PS2插座、DB9插座和DB15插座 来一张连接板完成照片。