STM32核心板焊接


  焊接工具和材料

  

 

  電烙鐵及烙鐵頭介紹

  電烙鐵有很多種,常用的有內熱式、外熱式、恆溫式和吸錫式,為了方便攜帶,建議使內熱式電烙鐵,且要帶烙鐵架和海綿,烙鐵架用於放置電烙鐵,海綿用於擦拭烙鐵錫渣,因此海綿不應太濕或太干,應手擠海棉直至不滴水為宜。電烙鐵常用的烙鐵頭有四種,分別是刀頭、一字型、馬蹄形、尖頭,建議初學者直接使用刀頭,因為STM32核心板上的元器件絕大多數都是貼片封裝,刀頭適用於焊接多引腳器件以及需要托焊的場合,這對於焊接STM32芯片以及排針非常適合,當然,刀頭在焊接貼片電阻、電容、電感也非常方便。

  

 

  

 

  電烙鐵的正確使用方法

  電烙鐵在使用之前先接上電源,數分鍾后待烙鐵頭溫度升至焊錫熔點時,蘸上助焊劑(松香),然后用烙鐵頭刃面接觸焊錫絲,使烙鐵頭上均勻地鍍上一層錫(亮亮的薄薄的就可以)。這樣做,可以便於焊接和防止烙鐵頭表面氧化。沒有蘸上錫的烙鐵頭,焊接時不容易上錫。

  在進行普通焊接的時候,一手烙鐵,一手焊錫絲,靠近根部,兩頭輕輕一碰,一個焊點就形成了。

  焊接時間不宜過長,否則容易燙壞元件,必要時可用鑷子夾住管腳幫助散熱。

  焊接完成后,一定要拔掉電烙鐵的電源,等電烙鐵冷卻以后再收起來。

  電烙鐵使用注意事項

  使用前認真檢查烙鐵頭是否松動。

  使用時不能用力敲擊,烙鐵頭上焊錫過多時用濕海綿擦拭,不可亂甩以防燙傷他人。

  電烙鐵要放在烙鐵架上,不能隨便亂放。

  注意導線不要碰着烙鐵頭,避免引發火災。

  不要讓電烙鐵長時間處於待焊狀態,因為溫度過高也會造成烙鐵頭“燒死”。

  使用結束后務必切斷電源。

  鑷子

  焊接電路板常用的鑷子有直尖頭和彎尖頭,建議使用直尖頭。

  

 

  焊錫

  焊接焊錫是在焊接線路中連接電子元器件的重要工業原材料,是一種熔點較低的焊料,主要指用錫基合金做的焊料。根據焊錫中間是否含有松香,將焊錫分為實芯焊錫和松香芯焊錫。焊接元器件建議采用有松香芯的焊錫,因為這種焊錫熔點較低,而且內含松香助焊劑,焊錫里面的松香起到濕潤,降溫,提高可焊性的作用,使用極為方便。

  

 

  萬用表

  萬用表一般用於測量電壓、電流、短路、電阻和電容。在焊接STM32核心板時,主要用於 :

  測量電壓

  測量某一個回路的電流

  檢測電路是否短路

  測量電阻的阻值

  測量電容的容值

  

 

  萬用表測電壓

  將黑表筆插進“COM”孔,紅表筆插進“VΩ”孔,旋鈕旋到合適的電壓檔(萬用表表盤上的電壓值要大於待測電壓值,且最接近待測電壓值的電壓檔位)。然后,用兩個表筆的尖頭分別連接到待測電壓的兩端(注意萬用表是並接到待測電壓兩端),保持接觸穩定,且電路要處於工作狀態,電壓值即可從萬用表顯示屏上讀取。注意,萬用表表盤上的“V-”表示直流電壓檔,“V~”表示交流電壓檔,表盤上的電壓值均為最大量程。由於STM32核心板是直流供電,因此測量電壓時,要將旋鈕旋到直流電壓檔。

  萬用表測電流

  將黑表筆插進“COM”孔,紅表筆插進“mA”孔,旋鈕旋到合適的電流檔(萬用表表盤上的電流值要大於待測電流值,且最接近待測電流值的電流檔位)。然后,用兩個表筆的尖頭分別連接到待測電流的兩端(注意萬用表是串接到待測電流的網絡中),保持接觸穩定,且電路要處於工作狀態,電流值即可從萬用表顯示屏上讀取。注意,萬用表表盤上的“A-”表示直流電流檔,“A~”表示交流電流檔,表盤上的電流值均為最大量程。由於STM32核心板上只有直流供電,因此測量電流時,要將旋鈕旋到直流電流檔。而且,STM32核心板上的電流均為mA級。

  萬用表測短路

  將黑表筆插進“COM”孔,紅表筆插進“VΩ”孔,旋鈕旋到蜂鳴/二極管檔。然后,用兩個表筆的尖頭分別連接到待測短路網絡的兩端(注意萬用表是並接到待測短路網絡兩端),保持接觸穩定,且要將電路板的電源斷開,如果萬用表蜂鳴器鳴叫且指示燈亮,表示所測網絡是連通的,否則,所測網絡處於斷開狀態。

  萬用表測電阻

  將黑表筆插進“COM”孔,紅表筆插進“VΩ”孔,旋鈕旋到合適的電阻檔(萬用表表盤上的電阻值要大於待測電阻值,且最接近待測電阻值的電阻檔位)。然后,用兩個表筆的尖頭分別連接到待測電阻兩端(注意萬用表是並接到待測電阻兩端),保持接觸穩定,且要將電路板的電源斷開,電阻值即可從萬用表顯示屏上讀取。如果直接測量某一電阻,直接用兩個表筆的尖頭連接到待測電阻兩端進行測量。注意:電路板上某一電阻的阻值一般小於標識阻值,因為,電路板上的電阻和其他等效網絡並聯,並聯之后的電阻值小於任何一個電阻。

  萬用表測電容

  將黑表筆插進“COM”孔,紅表筆插進“VΩ”孔,旋鈕旋到合適的電容檔(萬用表表盤上的電容值要大於待測電容值,且最接近待測電容值的電容檔位)。然后,用兩個表筆的尖頭分別連接到待測電容兩端(注意萬用表是並接到待測電容兩端),保持接觸穩定,電容值即可從萬用表顯示屏上讀取。注意,待測電容應為未焊接到電路板上的電容。

  松香

  松香在焊接中作為助焊劑,起助焊作用。從理論上講,助焊劑的熔點比焊料低,其比重、黏度、表面張力都比焊料小,因此在焊接時,焊劑先融化,很快流浸、覆蓋於焊料表面,起到隔絕空氣防止金屬表面氧化的作用,並能在焊接的高溫下與焊錫及被焊金屬的表面氧化膜反應,使之熔解,還原純凈的金屬表面。

  松香的使用也很簡單,打開松香盒,把通電的烙鐵頭在上面浸一下即可。如果焊接時使用的是實芯焊錫,加些松香是必要的,如果使用松香錫焊絲(焊絲芯內包裹有助焊劑),可不使用松香。

  

 

  吸錫帶

  引腳密集的貼片元件在焊接的過程中,很容易造成焊錫過多導致引腳短路的現象,使用吸錫帶就可以“吸走”多余的焊錫。

  吸錫帶使用方法很簡單:用剪刀剪下一小段吸錫帶,用電烙鐵加熱使其表面蘸些松香,然后用鑷子夾住放在焊盤上,再用電烙鐵壓在吸錫帶上,當吸錫帶變為銀白色時即表明焊錫被“吸走”了。注意吸錫時不可用手碰吸錫帶,以免燙傷。

  

 

  STM32核心板物料

  

 

  STM32核心板焊接步驟

  

 

  焊接第一步

  焊接的元件編號:U1

  焊接說明:拿到空的STM32核心板后,首先要使用萬用表測試5V、3.3V和GND三個網絡有沒有相互之間短接,如果短路直接更換一塊不短接的,然后將准備好的STM32F103RCT6芯片焊接到U1編號所指示的位置。

  驗證標准:使用萬用表,確認STM32芯片各相鄰引腳之間不能短路,芯片引腳與焊盤之間也不能虛焊。這一步非常關鍵,盡管繁瑣,但是絕不能疏忽,很多初學者就是由於這一步沒有達標,導致后續焊接工作無法開展。

  

 

  焊接第二步

  焊接的元件編號:U2,C16,D1,C17,C18,L2,C19,PWR,R9,R7,R8,J4

  焊接說明:按照編號將對應的元器件依次焊接到電路板上。每焊接完一個元器件,都要萬用表測試是否有短路現象,即測試5V、3.3V和GND三個網絡有沒有相互之間短路。另外,二極管(編號為D1)和發光二極管(PWR)是有方向的,切莫將方向搞反,通訊-下載模塊接口(編號為J4)的缺口向外。

  驗證標准:在上電之前,首先檢查5V、3.3V和GND三個網絡有沒有相互之間短路。沒有出現短路現象,再使用通訊-下載模塊對STM32核心板進行供電,供電后,使用萬用表的電壓檔檢測5V和3.3V測試點的電壓是否正常。STM32核心板的電源指示燈(編號為PWR)應為紅色點亮狀態。

  

 

  焊接第三步

  焊接的元件編號:R6,R14,R15,R20,R21,LED1,LED2,Y1,C11,C12,L1,RST,C13,R13

  焊接說明:按照編號將對應的元器件依次焊接到電路板上。每焊接完一個元器件,都用萬用表測試是否有短路現象,即測試5V、3.3V和GND三個網絡有沒有相互之間短路。另外,發光二極管(LED1、LED2)是有方向的,切莫將方向搞反。

  驗證標准:在上電之前,首先檢查5V、3.3V和GND三個網絡有沒有相互之間短路。沒有出現短路現象,再使用通訊-下載模塊對STM32核心板進行供電,然后,下載Hex到STM32微控制器,電路板上的藍燈和綠燈應交替閃爍,串口應能正常向計算機發送數據。

  

 

  焊接第四步

  焊接的元件編號:C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C14,C15,Y2,R16,R17,R18,R19,J7

  焊接說明:按照編號將對應的元器件依次焊接到電路板上。每焊接完一個元器件,都用萬用表測試是否有短路現象,即測試5V、3.3V和GND三個網絡有沒有相互之間短路。另外,JTAG/SWD調試接口(編號為J8)的缺口向外。

  驗證標准:在上電之前,檢查5V、3.3V和GND三個網絡有沒有相互之間短路。沒有短路,再使用通訊-下載模塊進行供電,供電后,使用萬用表的電壓檔檢測5V和3.3V的測試點的電壓是否正常。STM32核心板的電源指示燈(編號為PWR)應為紅色點亮狀態,電路板上的藍燈和綠燈應交替閃爍,串口能正常向計算機發送數據,OLED能夠正常顯示日期和時間。

  

 

  焊接第五步

  焊接的元件編號:C8,C9,C10,R10,R11,R12,KEY1,KEY2,KEY3,R1,R2,R3,R4,R5,J8,J6,J1,J2,J3

  焊接說明:按照編號將對應的元器件依次焊接到電路板上。每焊接完一個元器件,都用萬用表測試是否有短路現象,即測試5V、3.3V和GND三個網絡有沒有相互之間短路。

  驗證標准:在上電之前,檢查5V、3.3V和GND三個網絡有沒有相互之間短路。沒有出現短路現象,再使用通訊-下載模塊進行供電,供電后,使用萬用表的電壓檔檢測5V和3.3V的測試點的電壓是否正常。STM32核心板的電源指示燈(編號為PWR)應為紅色點亮狀態,電路板上的藍燈和綠燈應交替閃爍,串口能正常向計算機發送數據,OLED能夠正常顯示日期和時間。

  

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(零基礎電子產品設計)
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