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維修工具使用雜談(1)
這是我根據自己多年來(lái)使用購置電子維修工具的經(jīng)驗教訓總結而來(lái)的，全文預計10000多字，已完成10000字。本文分為兩大部分，第一部分涉及到維修工作中常用焊接工具、測試工具使用以及相關(guān)新技術(shù)介紹，第二部分對于維修工具的采購、管理，講了一些我自己的經(jīng)驗建議。 我先將已整理校正完畢的部分貼上來(lái)，請注意未經(jīng)我的授權不得傳播復制本文。 維修工具縱橫談 古人云：工欲善其事，必先利其器。干活就是這樣，只有有了"利器"才能不"為難"自己，干維修更是如此。下面談一下我在多年維修實(shí)踐中對常用儀器、工具的選購使用的一些看法。 第一部分 一 焊接工具 1.電烙鐵，根據使用環(huán)境、用途的不同，大致可以有兩種選擇。如果是在固定地點(diǎn)，并且被焊接器件對靜電敏感，則建議購買(mǎi)936可調恒溫ESD（ESD，防靜電）焊臺，這類(lèi)焊臺的烙鐵部分較為小巧，運用靈活，一般功率50-60W，最高溫度可調至480℃，可有效的防止CMOS元件靜電擊穿，這時(shí)無(wú)需考慮電烙鐵的靜電問(wèn)題，只需考慮人體靜電問(wèn)題。這種烙鐵可以根據焊接的具體要求來(lái)選取不同的烙鐵頭（特殊型烙鐵頭價(jià)格較貴），現在價(jià)格還不到200元。由于焊臺主體內部有一變壓器，較沉，體積較大，不便攜帶，所以不適合現場(chǎng)使用�？烧{恒溫ESD焊臺的生產(chǎn)廠(chǎng)家很多，國外比較知名的品牌首推是日本白光（KAKKO），前面提到的936型，就是白光的型號。其實(shí)白光的產(chǎn)品并不是最優(yōu)秀的，但它進(jìn)入中國比較早，當時(shí)的價(jià)格還是可以為中國人所接受的。想當年手機維修業(yè)初顯端倪時(shí)，白光的926型焊臺備受業(yè)界推崇，真是風(fēng)光，我剛開(kāi)始用的就是它。不過(guò)中國人推陳出新的能力了得，不但仿制出了926、936焊臺，還自己開(kāi)發(fā)出了數顯調節的，從外觀(guān)上到功能上都有所提高。我想白光目前在我們國內的普通焊臺市場(chǎng)已無(wú)還手之力，無(wú)鉛焊焊臺市場(chǎng)也不會(huì )有多大作為。在國內生產(chǎn)焊臺的公司比較知名的有：江蘇快克、深圳安泰信、藍特等，作為現場(chǎng)使用，購買(mǎi)普通可調恒溫電烙鐵是比較好的選擇，如廣州黃花電子工具有限公司生產(chǎn)的905、906型，最大功率60W，能較好地解決電路板銅箔層數多、散熱面積大，散熱過(guò)快的問(wèn)題。這類(lèi)烙鐵價(jià)格一般50元以下，但不要選907型，我作上門(mén)時(shí)使用的就是它，已發(fā)現諸多問(wèn)題，其中握持不舒服、溫度調節旋鈕容易誤動(dòng)的問(wèn)題最為突出。另外提醒大家一下買(mǎi)電烙鐵時(shí)，不宜選烙鐵頭很尖的。大家一般會(huì )以為尖烙鐵頭適合于焊接引腳間距小的貼片元件，這是個(gè)誤解。從實(shí)際看烙鐵頭越尖，烙鐵頭溫度也越低，這造成了焊錫的流動(dòng)性變差，不利于進(jìn)行拖焊焊接。這里推薦刀頭烙鐵頭，這是我在北京學(xué)習時(shí)學(xué)來(lái)的。這種烙鐵頭外形與雕刻用的刻刀相像，有軔口、尖端部分。由于它的焊接面比較寬，有一定厚度，所以當焊臺設定在相同溫度時(shí)會(huì )明顯比使用尖頭烙鐵頭溫度高，而刀頭的尖端部分使用時(shí)又相當靈活。我開(kāi)始使時(shí)有些不適應，過(guò)了一段時(shí)間就好了，用它來(lái)焊高密度的QFP器件真是得心應手。 2.熱風(fēng)槍?zhuān)@是焊接SMD（表面安裝）元件必備工具。市場(chǎng)上有多個(gè)廠(chǎng)家的產(chǎn)品，如前面提及的江蘇快克、深圳安泰信、日本白光等。與恒溫焊臺一樣，國內的熱風(fēng)槍是從仿制白光850型開(kāi)始的，現在也有了一定自主研發(fā)能力。一般恒溫型（852或853型）的從200多元到700元之間�？偟膩�(lái)看市面上買(mǎi)的恒溫型熱風(fēng)槍焊接小的SMD元件尚可，但對稍大的芯片容易出現加熱時(shí)間長(cháng)、甚至焊不下來(lái)的問(wèn)題。而普通非恒溫熱風(fēng)槍?zhuān)?50型）與之相比則"火力"要"猛"得多，吹稍大的芯片明顯要快不少，但使用時(shí)間越長(cháng)則溫度越高，容易將電路板吹糊，比較"沒(méi)準"。為什么恒溫熱風(fēng)槍會(huì )普遍出現不熱的問(wèn)題呢？我想這與廠(chǎng)家的設計不合理有關(guān)，比如測溫用熱電偶的放置位置，加熱絲的選取，還有控制方式的問(wèn)題(我想是不是采用PID控制方式更好些呢)。講個(gè)有趣的例子吧，我用的安泰信8305型恒溫熱風(fēng)槍與前面講的一般熱風(fēng)槍相反，它是焊大芯片很好用，拆小零件反倒不行，而它的功率高達1400W。這里建議大家不要選購燃氣熱風(fēng)槍?zhuān)驗樗臏囟雀y以控制，96年我買(mǎi)帶電子打火的燃氣熱風(fēng)槍時(shí)發(fā)現打火部分才使了幾次就不好使了，用火柴點(diǎn)，噴出的氣流卻吹滅了火柴，更要命的是常常元件是拆下來(lái)了，電路板也鼓了。對出于成本考慮不想買(mǎi)現成熱風(fēng)槍的兄弟，這里我介紹一個(gè)自制簡(jiǎn)易熱風(fēng)槍的方法：買(mǎi)一500W（還有700W的）塑料焊槍?zhuān)ㄐ扪a塑料制品用的，價(jià)格不到50元，賣(mài)電子工具的地方都有，買(mǎi)那種帶調溫功能的），再買(mǎi)一調光臺燈用的調光控制電路板（賣(mài)家電配件地方有售，價(jià)格2元左右）。將塑料焊槍拆開(kāi)，找出吹風(fēng)電機的電源進(jìn)線(xiàn)，斷開(kāi)一端，將調光控制電路板串進(jìn)去。在塑料焊槍手柄部分開(kāi)一比調光用的電位器柄稍大的孔，將調光用的電位器固定，把塑料焊槍各部件裝回，OK，現在你就有了"調溫調速熱風(fēng)槍"了。之所以要給電機調速是為了避免熱風(fēng)風(fēng)速過(guò)猛，將小件吹飛。這個(gè)方法是我從一位朝鮮大哥那里學(xué)來(lái)的，我用過(guò)，不錯。 3.吸錫器，最常用的拆卸必備工具。我最初是用吸錫電烙鐵（不知道是不是仿白光的019型電熱吸錫泵，反正結構是一樣的）拆元器件的，但吸錫電烙鐵的確是非常非常地"短命"（吸錫嘴壞得太厲害，"漏風(fēng)"），價(jià)格也不便宜，我終于用不起了，還好我這時(shí)知道了手動(dòng)吸錫器比吸錫電烙鐵好用。從1995年我開(kāi)始使用手動(dòng)吸錫器，第一次買(mǎi)的是廣州高潔產(chǎn)的。剛開(kāi)始用時(shí)我不敢讓吸錫器口和電烙鐵挨上，小心翼翼地，后來(lái)見(jiàn)那塑料吸嘴確實(shí)耐高溫，才敢大膽使用。這只高潔的吸錫器質(zhì)量極好，當我發(fā)現它的內部密閉不好時(shí)，我會(huì )用縫紉機油滴在密封膠圈上，OK，密封性就完好如初了。第一只手動(dòng)吸錫器實(shí)在沒(méi)法再用了，我又買(mǎi)了第二只，還是高潔的，可惜這時(shí)高潔的質(zhì)量似乎急轉直下，沒(méi)用幾天，這只就"棄我而去"了。之后又買(mǎi)了其它幾個(gè)牌子的吸錫器，都或因用縫紉機油保養密封膠圈造成膠圈脹大或因塑料吸嘴質(zhì)量不佳而棄之不用。大概是1997年偶然有工具經(jīng)銷(xiāo)商向我推薦一種商標是只蜂鳥(niǎo)的手動(dòng)吸錫器（型號US140），美國產(chǎn)的，價(jià)格不菲（當時(shí)要65塊吧）。買(mǎi)了個(gè)試了試，好家伙效果非比尋常，吸錫量大，殘錫少，手感不錯，比以前買(mǎi)的明顯要好。當然也有不足之處：必須勤保養，否則壽命會(huì )大大折扣。有了以前用縫紉機油保養密封膠圈造成膠圈脹大的教訓，我決定采用和原廠(chǎng)相近的"保養品"保養這種吸錫器。我從鄭州東明電子找到了比較理想的潤滑脂，效果很好，保養后吸錫器的密封性令人滿(mǎn)意。后來(lái)鄭州東明電子那種潤滑脂不再賣(mài)了，我又從本地找來(lái)了VCD用的潤滑脂，效果一樣令人滿(mǎn)意。說(shuō)來(lái)湊巧，今年我到北京時(shí)竟然發(fā)現我用的這種吸錫器是美國埃森（hanson）產(chǎn)的，號稱(chēng)世界上最好的吸錫棒(與咱的叫法不同)。因為買(mǎi)這種吸錫器多了，發(fā)現這種吸錫器不同批次質(zhì)量也有所差異，現在這種問(wèn)題有愈演愈烈的傾向。在購買(mǎi)挑選時(shí)一定要用手試一下有沒(méi)有犯卡的感覺(jué)，這樣的感覺(jué)越明顯則越不宜購買(mǎi)。也曾買(mǎi)過(guò)其它廠(chǎng)家的產(chǎn)品，如臺灣寶工的、雜牌CT140等，感覺(jué)明顯不及埃森US140，尤其是修顯示器時(shí)。由于顯示器的焊點(diǎn)大（特別是行輸出變壓器、視放板的屏蔽罩），其它牌子產(chǎn)品極易堵死，US140則少有這類(lèi)問(wèn)題�，F在市面上也有吸錫槍?zhuān)ㄍ庥^(guān)為槍形）在賣(mài)，如廣州高潔的（應該是仿白光808型便攜吸錫槍吧），哈爾濱科瑞達也曾有類(lèi)似產(chǎn)品�？迫疬_的價(jià)格尚可承受，所以買(mǎi)過(guò)它的兩種產(chǎn)品（那時(shí)我有同學(xué)在科瑞達，所以第二次是直接從科瑞達拿的貨，很久沒(méi)有科瑞達消息了，現在也不知道科瑞達還存在不？）。第一次買(mǎi)了他們較早的產(chǎn)品（大概是1998年），好象功率30多瓦，感覺(jué)功率不足，吸焊在雙面電路板上的EPSON LQ1600K的CPU（UPD7810）顯得"力不從心"，并且吸錫嘴（銅的）極易損壞�？迫疬_公司也發(fā)現了這些問(wèn)題，所以有了第二代產(chǎn)品，功率提高，吸錫嘴換成了鋼嘴。我使用的感覺(jué)是功率似乎還是不夠，鋼嘴倒是不易損壞了，但破壞電路板的效果也是非常明顯的（太硬，極易戳傷銅箔）。高潔的那個(gè)大概元，太貴了，沒(méi)敢嘗試。我通過(guò)實(shí)踐發(fā)覺(jué)這類(lèi)吸錫槍局限性相當大，拆面積較大的雙面電路板尚且不能令人滿(mǎn)意（我有一哥們有白光484吸錫槍一臺，比上面提到的科瑞達以及高潔的還要高級，但效果也好不到那去），更不要提拆多層板了。要追根究底的話(huà)，我認為是設計出發(fā)點(diǎn)就有問(wèn)題，在后面的文章中我會(huì )具體講一下這個(gè)問(wèn)題。 4.吸錫編織帶，焊接SMD元件除錫必備。當我們在焊接如普通80腳的QFP SMD集成IC時(shí)，只需簡(jiǎn)單的將原來(lái)的IC用熱風(fēng)槍吹下，然后對留有殘留焊錫的焊盤(pán)進(jìn)行熱風(fēng)平整，再把要焊的IC在原位擺正，用熱風(fēng)槍加熱就可以了。但是當IC引腳多、間距小時(shí)，用前面的方法是很難對準原位的，造成焊接錯位。這就是因為原來(lái)的焊盤(pán)上殘留焊錫對對位工作的影響明顯。這時(shí)用吸錫編織帶將焊盤(pán)上的殘留焊錫吸走，對位工作就可以順利進(jìn)行了，對位完成后，采用電烙鐵對IC拖焊即可。吸錫編織帶的選用要根據SMD元件焊盤(pán)的大小來(lái)選用，一個(gè)是吸錫編織帶的寬度，另一個(gè)是吸錫編織帶的厚度，焊盤(pán)越小，則要求吸錫編織帶寬度越窄，要求厚度越薄。因為吸錫編織帶越寬越厚則要求電烙鐵的溫度越高，也就越容易出現除錫時(shí)吸錫編織帶因溫度低而與焊盤(pán)焊在一起，在移動(dòng)吸錫編織帶時(shí)將焊盤(pán)由原位帶起、甚至脫落的問(wèn)題。當然由于吸錫編織帶越窄越�。ㄍ瑫r(shí)吸錫量也越少），價(jià)格也越貴，還是要算經(jīng)濟帳的。市場(chǎng)上的吸錫編織帶有不少廠(chǎng)家生產(chǎn)，國產(chǎn)的普遍較寬較厚（工藝技術(shù)問(wèn)題），進(jìn)口的，我只見(jiàn)過(guò)日本goot的，我在哈爾濱市場(chǎng)上能找到的最窄最薄的吸錫編織帶就是它的產(chǎn)品。這里介紹一個(gè)代替吸錫編織帶的方法，市場(chǎng)上現在有賣(mài)多股細芯航空導線(xiàn)的，這類(lèi)導線(xiàn)有多種規格，導線(xiàn)表面據說(shuō)鍍了銀（不知道是否是真的），可焊性極好，非常適合于作吸錫用。我使用的效果非常好，只是合乎我們要求的航空導線(xiàn)可能并不很好買(mǎi)，比如我用兩種規格在哈爾濱現在都斷貨了 完美解焊直插式元器件 我認為我們用熱風(fēng)槍對現在常見(jiàn)SMD（除bga外）元件的解焊及焊接效果已經(jīng)很好，反倒是直插式元件的解焊問(wèn)題比較難。槍式吸錫器是針對直插式元器件設計的，但就我從實(shí)際中看目前多數槍式吸錫器使用效果很不理想，甚至是造成一些意外事故，比如因電路板散熱面積大、層數多，殘留焊錫不易吸凈，摘取直插元件時(shí)易造成金屬化過(guò)孔隨之被帶出，雙層電路板并不可怕，但現在四層、六層的電路應用日益增多，這可能是無(wú)法進(jìn)行補救的。我在開(kāi)始維修計算機主板時(shí)發(fā)現上面的直插式電容焊下來(lái)不易，焊上去更難，因為多層板焊孔中的焊錫難以吸出。后來(lái)在別人的指導下改用了錫爐后，這個(gè)問(wèn)題就迎刃而解了。起初我還想不明白我用恒溫于450℃電烙鐵焊不下來(lái)的東西為什么用只有200多℃的錫爐卻能輕松取下，后來(lái)想明白了：450℃電烙鐵是點(diǎn)熱源，200多℃的錫爐是面熱源；450℃電烙鐵與焊接面是點(diǎn)接觸，熱傳導效果差，200多℃的錫爐與焊接面是面接觸，熱傳導效果好；450℃電烙鐵是由60W發(fā)熱芯提供的，"勢單力薄"，200多℃的錫爐是由300W加熱片提供的，"底氣十足"。兩者雖然都是用來(lái)焊接的，可效果差距就是這么大。當然錫爐也有它的缺點(diǎn)：一次要加入足夠的錫，我買(mǎi)的錫爐不大，但加滿(mǎn)一次錫要100多元焊錫錢(qián)；加熱速度慢，一般焊錫加熱至熔融態(tài)要20分鐘；焊接面預先要涂抹高濃度松香助焊劑，焊接后要進(jìn)行清洗等等。有沒(méi)有更好的解焊設備呢？當然有，我在上網(wǎng)查閱BGA焊接設備時(shí)發(fā)現有一種用來(lái)清除BGA焊盤(pán)殘留焊錫的槍式吸錫器設計得非常好，這種吸錫器除了帶有吸錫泵外，焊錫家熱源是采用熱風(fēng)式的，一邊熱風(fēng)加熱（也可以先進(jìn)行預熱），一邊吸取。今年我在北京時(shí)見(jiàn)到了美國埃森（hanson）的TSX70萬(wàn)用臺，它就是這里我講的熱風(fēng)加熱、吸錫泵吸取焊錫的新型產(chǎn)品。由于加熱源功率高，熱傳導效果好，它不但適合于清理BGA焊盤(pán)殘留焊錫，解焊多層電路板直插元件，并且可以對密腳間距的芯片進(jìn)行焊接，可謂萬(wàn)用了，但可惜其價(jià)格也相當驚人--人民幣3萬(wàn)余元。說(shuō)到這里大家可能都泄氣了--東西太貴買(mǎi)不起，別泄氣，中國人民很行，在我回到哈爾濱后時(shí)間不長(cháng)就看到了河南某廠(chǎng)家生產(chǎn)的類(lèi)似產(chǎn)品。該產(chǎn)品的外觀(guān)和850熱風(fēng)槍相近，手持部分為直柄形，做工比TSX70有相當差距（說(shuō)實(shí)在的美國產(chǎn)品的外觀(guān)的確不如日本鬼子的），當然價(jià)格嗎千元左右。不過(guò)我想按照我們干ESD焊臺、熱風(fēng)槍的搞法，過(guò)不了多久我們就會(huì )用上物美價(jià)廉的國貨精品了。 無(wú)鉛焊 目前在國內電子設備生產(chǎn)中廣泛使用的還主要是傳統鉛錫合金焊錫，而鉛及鉛制品對人的健康有害，對環(huán)境也會(huì )造成污染。所以發(fā)達國家普遍出臺相應的技術(shù)標準以及法律法規，力圖實(shí)現無(wú)鉛焊，比如日本計劃于今年限制含鉛焊料的使用，歐盟提議至2008年全面禁止使用含鉛焊料，北美地區國家于2001年就開(kāi)始在電子生產(chǎn)制造業(yè)中實(shí)施無(wú)鉛替代計劃。我國也將會(huì )順應這一形勢，實(shí)施強制推行無(wú)鉛焊。無(wú)鉛焊錫與傳統焊錫相比有如下不同：首先是組成成分不同，傳統焊錫是鉛錫合金，而無(wú)鉛焊錫是錫銀銅合金（也有錫銀合金及錫銅合金的）；其次是熔點(diǎn)及焊接溫度不同，典型的傳統焊錫熔點(diǎn)是183℃，而無(wú)鉛焊錫熔點(diǎn)都在200℃以上，兩者的焊接溫度也是無(wú)鉛焊錫比傳統焊錫明顯要高。無(wú)鉛焊對焊接工藝及焊接設備提出了新的要求，如果采用現有的傳統焊接工藝設備進(jìn)行無(wú)鉛焊一般會(huì )有兩個(gè)突出問(wèn)題：一個(gè)是因為溫度低，焊點(diǎn)氧化嚴重，無(wú)光澤，易開(kāi)焊；另一個(gè)問(wèn)題是延誤了焊接時(shí)間，產(chǎn)能降低，所以需要改用專(zhuān)門(mén)的無(wú)鉛焊設備。國內已有部分電子大廠(chǎng)在產(chǎn)品生產(chǎn)中采用了無(wú)鉛焊工藝，今年日本尼康公司已要求其下設授權數碼相機維修站必須采用無(wú)鉛焊，我到北京尼康數碼相機維修站玩時(shí)剛好他們正在為采購無(wú)鉛焊焊臺和無(wú)鉛焊錫絲費心思吶。無(wú)鉛焊焊臺很貴的，目前市場(chǎng)上的基本都是進(jìn)口貨，他們問(wèn)的價(jià)格要人民幣3000多元，我問(wèn)到的價(jià)格便宜的也要1800元。與傳統焊臺相比，無(wú)鉛焊焊臺在兩個(gè)方面做了改進(jìn)：一方面是功率提高，另一方面是焊頭的材質(zhì)變得導熱性更好，更耐腐蝕。我想時(shí)間不會(huì )太長(cháng)，國產(chǎn)無(wú)鉛焊焊臺會(huì )令我們有更多的選擇余地。 BGA返修工作站 BGA(Ball Grid Array, 焊球陣列)封裝是一種新興的集成電路封裝形式，它是用封裝體基板的底部的陣列焊球作為引腳與印刷線(xiàn)路板相連接的。那么為什么要采用BGA封裝呢？ 首先是BGA可以提高器件的引腳數，縮小封裝體尺寸，節省組裝的占位空間。通常，在引腳相同的情況下，BGA封裝可減少尺寸30％以上。其次BGA提高了貼裝成品率，降低了潛在成本。傳統的QFP、PLCC器件的引腳間距小于0．4mm時(shí)，SMT設備的精度就難以滿(mǎn)足要求。加之引線(xiàn)腳極易變形，會(huì )導致貼裝失效率增加。BGA器件的引腳間距通常都大于0.4mm。第三BGA的陣列焊球與基板的接觸面大而短，有利于散熱。第四BGA陣列焊球的引腳很短，縮短了信號的傳輸路徑，減小了引線(xiàn)電感、電阻以及分布電容等，使得元器件可以工作于更高頻率，這也就是現在BGA芯片在計算機主板廣泛應用的重要原因。 在計算機芯片制造界中Intel無(wú)疑是一個(gè)BGA封裝技術(shù)先導者，從586計算機時(shí)的HX芯片組開(kāi)始（大概是1996年或1997年），Intel將整個(gè)計算機芯片制造界帶入了BGA時(shí)代。另一個(gè)大量應用BGA元器件領(lǐng)域是手機行業(yè)，產(chǎn)品的小型化要求IC封裝也要有所突破，BGA正好順應了這種趨勢。BGA元器件的焊接是目前電子設備維修中焊接難度最大的，而且IC封裝BGA化日益明顯，所以我想非常有必要介紹一下BGA元器件的返修問(wèn)題。專(zhuān)門(mén)用來(lái)進(jìn)行BGA元器件返修的設備是BGA返修工作站，雖然普通熱風(fēng)槍也可以對象手機用的小BGA芯片進(jìn)行拆焊，但那不是嚴格意義上的BGA返修工作站。我對BGA返修工作站的定義是：一種由時(shí)間/溫度控制器控制的，帶有加熱源，能夠按照預先設定的時(shí)間/溫度曲線(xiàn)自動(dòng)進(jìn)行工作的智能BGA返修設備。這里說(shuō)的時(shí)間/溫度控制器通常是由單片機實(shí)現的，BGA返修工作站一般都有上下兩個(gè)加熱器，來(lái)對返修的PCB上下兩面進(jìn)行加熱，并且有相應的溫度測量單元實(shí)時(shí)監控加熱情況，稍好一些的BGA返修工作站都可以通過(guò)通信接口與計算機相連，發(fā)送實(shí)時(shí)溫度曲線(xiàn)給計算機，接收來(lái)自計算機給出的預設溫度曲線(xiàn)等。BGA返修工作站的適用范圍比較廣，不但可以返修象手機IC這樣的小BGA，更可以返修計算機主板南北橋等大BGA IC，還可以用作采用了BGA IC的電子設備小批量生產(chǎn)。這里要提一下世界BGA返修工作站研發(fā)生產(chǎn)四大家：他們是美國OK工業(yè)集團、美國PMT公司、美國PACE公司、德國ERSA公司。這里我覺(jué)得有必要"痛說(shuō)"一下這四大家的"家史"及其BGA返修工作站"代表作"。OK，始建于1946年（那時(shí)叫OK公司），專(zhuān)注于返修工具類(lèi)產(chǎn)品生產(chǎn)。它首次發(fā)明了FCR熱風(fēng)聚焦式返修系統和BGA微型回流焊噴嘴。1996年兼并世界知名的生產(chǎn)點(diǎn)膠設備的TECHCON公司和生產(chǎn)智能烙鐵的Metcal公司，以后更名為OK國際集團。"代表作"--BGA-3592-G和APR-5000/APR5000-XLS（BGA-3592-G精簡(jiǎn)型）。PMT，是Precision Manufaturing Tools的縮寫(xiě)，直譯為精確制造工具，其"家史"不詳，因為我沒(méi)找到。"代表作"--X-1和B-1（X-1精簡(jiǎn)型）。PACE，世界公認的電子高技術(shù)組裝與維修方案的開(kāi)發(fā)者，于1958年引入針對印刷金屬線(xiàn)路組裝的培訓計劃，不久開(kāi)發(fā)了被譽(yù)為工業(yè)革命的第一個(gè)真空除焊系統，時(shí)至今日仍在不斷提供著(zhù)印刷電路組裝方面返修維修的創(chuàng )新方案、產(chǎn)品及培訓（這些話(huà)本人譯自PACE網(wǎng)站的介紹部分，無(wú)法確認屬實(shí)，如與事實(shí)不符或翻譯的不對，"純屬巧合"）。"代表作"--TF1500和TF2500。ERSA，始建于1921年，這個(gè)名字是以創(chuàng )始人頭兩個(gè)英文字母連在一起得來(lái)的，第二次世界大戰中（1943年）其柏林廠(chǎng)房曾毀于戰火，1948年重新開(kāi)始再創(chuàng )業(yè)，ERSA是世界上第一把電烙鐵誕生地。"代表作"--IR550A。BGA返修工作站可以按照加熱方式的不同分為熱風(fēng)回流式和紅外輻射式，熱風(fēng)回流式BGA返修工作站原理同普通熱風(fēng)槍差不多，而紅外輻射式BGA返修工作站工作原理同我們日常用的紅外取暖器類(lèi)似。目前世界上BGA返修工作站上加熱部分采用熱風(fēng)回流型加熱方式的是主流，起輔助作用的下加熱部分多采用紅外加熱方式。下加熱部分加溫溫度比上加熱部分低，上加熱部分加熱溫度最高通常不超過(guò)300℃。ERSA的IR550A有些另類(lèi)，它的上加熱部分采用了紅外加熱方式，IR550A中的IR就是來(lái)源于Infrared（紅外線(xiàn)）一詞。前面講了那么多，其實(shí)目前國內采用較多的是我們祖國寶島--臺灣的產(chǎn)品，特別是在計算機主板生產(chǎn)廠(chǎng)家中更是如此。關(guān)于其中的道理嗎，這里不妨講一個(gè)笑話(huà)：某日我在某專(zhuān)業(yè)電池生產(chǎn)論壇上看到大家在討論哪個(gè)牌子的電池最受市場(chǎng)歡迎，某高人曰--PYD。眾人不解，我也和大家一樣，想我對電池方面了解不少，可從未聽(tīng)說(shuō)此牌。還是高人后來(lái)點(diǎn)撥大家：便宜的（Pian Yi De）。臺灣產(chǎn)的BGA返修工作站的確便宜，價(jià)格一般要比歐美產(chǎn)的低一個(gè)數量級，5萬(wàn)元人民幣就可以買(mǎi)到一臺相當不錯的。其實(shí)廣東也有人在搞BGA返修工作站，SUNKKO就是國內比較出名的一個(gè)品牌。生產(chǎn)SUNKKO返修工作站的廠(chǎng)家是順德美利德公司，開(kāi)始SUNKKO是作為針對手機維修的（大概是2001年左右的事），但好像推廣的不好。我分析這和廠(chǎng)家市場(chǎng)定位不準有關(guān)，手機BGA芯片尺寸較小，熟練的技術(shù)人員用普通熱風(fēng)槍也能焊得比較好，而SUNKKO的價(jià)位很高（它的早期產(chǎn)品852 BGA返修工作站一套要8000多元）�，F在廠(chǎng)家網(wǎng)站介紹了三種型號BGA返修工作站，從圖片及介紹上看已經(jīng)都是針對計算機主板、顯卡的了，應該是市場(chǎng)定位有了變化吧。關(guān)于熱風(fēng)回流式與紅外輻射式返修工作站孰優(yōu)孰劣的比較，我會(huì )在后面第二部分中結合那部分的內容細細講來(lái)。 二 檢測設備 1．萬(wàn)用表，使用第一頻繁的儀表，強烈推薦數字式萬(wàn)用表,價(jià)格不高，以我用的DT9205來(lái)說(shuō)現在只要50元，而且抗跌落性能遠高于指針式的，高內阻，讀數精確，可用聲音指示通斷，可以測小容量的電容，利用其二極管擋區分普通低頻二極管、開(kāi)關(guān)二極管、高速二極管、穩壓二極管很容易，真是好處多多。對于一般的維修工作而言，一塊3位半的數字萬(wàn)用表已足夠了。4位半萬(wàn)用表精度確實(shí)高些，但由于A(yíng)/D轉換速度慢，所以顯示結果時(shí)一般明顯要比3位半的慢，用起來(lái)很別扭。數字萬(wàn)用表用多了我發(fā)現一個(gè)問(wèn)題：多數數字萬(wàn)用表的200歐姆擋普遍存在著(zhù)接觸不良，特別是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，這一擋的接觸電阻往往由開(kāi)始的0.6～0.8歐姆增加至1～2歐姆，甚至更大。以前我用過(guò)一塊臺灣產(chǎn)的數字萬(wàn)用表為了防止這一問(wèn)題，它將旋轉開(kāi)關(guān)設計的非常緊，以致?lián)Q擋時(shí)有些費力，不過(guò)這表的接觸電阻的確比較小，只有0.3～0.4歐姆。國內的廠(chǎng)家也有這樣做的，但接觸不良的問(wèn)題并沒(méi)得以解決。我手頭的那塊binjiang（濱江）DT9205已用了一年多了，接觸電阻一直穩定保持在低水平范圍（不超過(guò)0.7歐姆），挺出乎我意料的。我在與濱江廠(chǎng)的人交談中得知有一段時(shí)間接觸不良問(wèn)題的確困擾著(zhù)所有生產(chǎn)這類(lèi)低端數字萬(wàn)用表的廠(chǎng)家，在此建議大家在挑選這類(lèi)萬(wàn)用表時(shí)不妨反復試一下看有沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。耗電量也是選購萬(wàn)用表時(shí)要考慮的一個(gè)因素，一般數字萬(wàn)用表多采用9V積層干電池，這種電池的容量比較小，而價(jià)格在2～3元，所以選取低功耗數字萬(wàn)用表。這方面我是有切身感受的，我用的DT9205功耗就很大，一般一節9V積層干電池只能用15天左右（用得比較頻繁，而且蜂鳴擋使用最多），考慮到費用較高，我現在使用充電電池（充電電池27元/只，充電器30元以下）。我問(wèn)過(guò)使用Fluke萬(wàn)用表的朋友，據他講幾個(gè)月才更換一次電池。良好的觀(guān)察效果是我要講的最后一個(gè)選購因素，我之所以忍受DT9205高功耗毛病的原因之一就是我喜歡它可調視角的液晶顯示屏。這個(gè)顯示屏的字符與早期的DT890數字萬(wàn)用表相比明顯大了不少，而且視角可調，這很重要。觀(guān)察過(guò)很多液晶屏無(wú)法調整的萬(wàn)用表（這類(lèi)表我買(mǎi)過(guò)幾塊），由于這類(lèi)形式和直板手機差不多，我們姑且稱(chēng)之為直板萬(wàn)用表吧。這類(lèi)萬(wàn)用表的一大缺點(diǎn)就是在現場(chǎng)時(shí)要反復擺放，否則不易看清液晶屏上的測試結果讀數，一般這類(lèi)表后面有一塊支撐架，但遺憾的是使用時(shí)間稍長(cháng)，這個(gè)支架就不再起什么實(shí)際作用了。 2．邏輯筆，很多資料都介紹了它。從資料介紹上看這是個(gè)很好的數字電路測試設備，體積小、重量輕、價(jià)格低，優(yōu)點(diǎn)不少。但是從實(shí)際使用效果看，它的實(shí)用性和它的價(jià)格是一樣的。我有一只臺灣固緯的邏輯筆，它的做工相當精良，但使用時(shí)局限性太明顯了。首先是不如示波器直觀(guān)，電平只能被分為高、低、懸空通過(guò)發(fā)光二極管表示，示波器則可以直接定量的讀出。其次使用時(shí)要注意被測信號的幅度不能超過(guò)邏輯筆電源電壓，這個(gè)電源電壓一般在3V～18V。以前標準數字電路的電源電壓多為5V，而現在3.3V則越來(lái)越多的被采用，不但如此更低電壓標準的制定也已提上議事日程，顯然老一代的邏輯筆是難以適應新要求的。 3.示波器，通用設備，屬"大粒丸"類(lèi)必備利器。我覺(jué)得大家對示波器的重要性認識不夠，特別是一些從事過(guò)家電維修的兄弟更是如此，一塊萬(wàn)用表"包打天下"。我在買(mǎi)示波器的問(wèn)題上是比較后悔的，我覺(jué)得買(mǎi)晚了，因為有了自己的（以前用單位里的）示波器后我的維修水平有了明顯的提高。衡量示波器有幾個(gè)指標，其中有輸入靈敏度（示波器在屏幕上顯示1格（即1div，通常高度是1cm）高的圖像所需要的輸入信號的最小值）、蹤數（可以顯示輸入信號的最多路數）、帶寬（指能夠測量的信號的上限頻率到下限頻率的范圍）、屏幕尺寸（尺寸越大觀(guān)察效果越好，價(jià)格也貴）等，其中我認為最值得關(guān)心是帶寬。我想20MHz帶寬示波器基本是入門(mén)級設備（但非常實(shí)用），如果考慮到電子設備的發(fā)展形勢的話(huà)，建議配備100MHz或以上的。對于蹤數而言，就維修來(lái)講，兩蹤就可以，當然蹤數這東西是多多益善的。對于輸入靈敏度，我覺(jué)得問(wèn)題不大，一般示波器的靈敏度對維修都夠。上面講的幾個(gè)指標是示波器使用手冊一定要給出的東西，其實(shí)買(mǎi)示波器要知道的問(wèn)題不止這些，如示波器的顯示清晰度（聚焦）、同步觸發(fā)范圍、易用性，這些使用手冊是不會(huì )給出的，但示波器的好壞跟這些息息相關(guān)。以我自己日常使的綠揚YB4320型20MHz示波器來(lái)講，它在清晰度與進(jìn)口示波器相比還是有差距的。同步觸發(fā)調整也有所不及，試過(guò)一些進(jìn)口示波器稍微調一下同步旋鈕，波形即可穩定顯示，我的調整幅度則要大些。在北京時(shí)見(jiàn)人家用日立V1565示波器，真是不錯。大家都知道傻瓜相機，V1565可謂傻瓜示波器了，有極強的易用性。它的操作面板上有個(gè)自動(dòng)鍵，按下后時(shí)間、電壓、同步這些其它示波器要操作者來(lái)調的東西即可交由示波器自動(dòng)完成。而且這種示波器具有CRT讀出功能（即將被測的電壓、時(shí)間等量以字符形式直接顯示在CRT屏幕上），這有點(diǎn)象萬(wàn)用表。日立的V1060也有這樣相同的按鍵，只是好象沒(méi)有CRT讀出功能。想想我用泰克（Tektronix），真是難為人呀（復雜）。示波器按照信號處理方式可分為模擬示波器和數字示波器兩種，上面我提及的都是模擬示波器。與模擬示波器相比，數字示波器具有提積小、重量輕、適合測量低頻信號、帶有與計算機相連的接口、可記憶存儲等優(yōu)點(diǎn)，這恰恰是模擬示波器的弱點(diǎn)。生產(chǎn)示波器的廠(chǎng)家很多，市場(chǎng)上常見(jiàn)知名品牌如日本的日立（HITACHI，在蘇州有子公司）、建伍（KENWOOD）、菊水（kikusui，在蘇州有子公司）、巖崎（IWATSU），美國的泰克（Tektronix，在國內與揚中電子儀器廠(chǎng)合資）、惠普(HP，現在生產(chǎn)測量?jì)x器的部分已變成安捷倫--Agilent在國內有生產(chǎn)工廠(chǎng))、福祿克（Fluke，國內有子公司），韓國的興倉（Protek），國內從事示波器生產(chǎn)多年的有揚中電子儀器廠(chǎng)、西安紅華示波器廠(chǎng)、臺灣固緯（GW）等。泰克的東西我使用多年，很喜歡，日立的則是近期才有所了解，Fluke現在似乎偏重于手持示波表的研發(fā)生產(chǎn)，在汽車(chē)示波器、醫用示波器方面赫赫有名。這里就數字示波器的選購講一個(gè)有趣的細節問(wèn)題：對用按鍵代替電位器作同步觸發(fā)調節的數字示波器要嚴加"考核"。我用過(guò)一臺PHILIPS PM97手持示波表，同步觸發(fā)調節就是采用按鍵的，在測量波形時(shí)經(jīng)常難以得到穩定的波形。按鍵式數字電位器代替模擬電位器想法不錯，但如果象這臺示波器一樣將數字步長(cháng)設計過(guò)大，只能進(jìn)行粗調的話(huà)還不如干脆用物美價(jià)廉的普通電位器，何況這樣還浪費時(shí)間。以前我用過(guò)一段時(shí)間Tektronix 400MHz數字示波器（型號沒(méi)注意，帶軟驅的，探頭上有插入檢測開(kāi)關(guān)的那種），同步觸發(fā)調節是電位器的，根本沒(méi)有這種問(wèn)題。如果將示波器用來(lái)作維修用，我想還是買(mǎi)二手模擬的比較好，首先是價(jià)格低，100MHz便宜的只要1500～1800元；其次是夠用，數字示波器固然很好，但維修中真正需要抓捕波形的時(shí)候其實(shí)并不多，這使得數字示波器的實(shí)用性大打折扣。挑選二手示波器時(shí)，一定要讓熟練使用示波器的人去，并且一定要到專(zhuān)業(yè)銷(xiāo)售電子儀器商家那里去。我有一個(gè)同學(xué)讓他爸代替他到北京買(mǎi)回一臺100M的PHILIPS示波器，回來(lái)后發(fā)現這臺示波器測試時(shí)波形不夠穩定，這主要是他爸對示波器一竅不通。另外既便是專(zhuān)人去的話(huà)也一定要到專(zhuān)業(yè)銷(xiāo)售電子儀器商家那里去，因為這些商家都有信號發(fā)生器，用來(lái)檢驗示波器正合適�，F在北京、上海、南京的一些二手電子儀器經(jīng)銷(xiāo)商對售出的示波器都可提供為期1年的保修期，這是很重要的。買(mǎi)二手示波器要盡可能選"年輕一些"的，老示波器一方面是元器件老化，如CRT顯象管性能不好，另一方面是重量太沉了，拿到現場(chǎng)費勁。我拿自己的綠楊便攜型都覺(jué)得沉（這種里面有R型變壓器，而采用開(kāi)關(guān)電源的示波器則要輕不少），與新型數字示波器相比它的體積也大了不少。一般示波器配用的探頭有10：1和100：1之分，通常示波器附帶的都是10：1的，當測量高電壓信號時(shí)才需要采用100：1的，如測量顯示器或電視的行管集電極波形時(shí)。100：1探頭的價(jià)格昂貴，一般正規廠(chǎng)家產(chǎn)品一只至少幾百塊錢(qián)，我現在用的100：1探頭是河北一家小廠(chǎng)生產(chǎn)的簡(jiǎn)易型。由于要測的信號頻率不高（幾百千赫以?xún)龋�，波形失真無(wú)需考慮，我想有條件的話(huà)自己自制還是比較合適的。 4．電源，維修用電源通常有兩種，一種是采用鐵心變壓器的串聯(lián)穩壓電源，另一種是開(kāi)關(guān)電源。電子設備常見(jiàn)使用的電壓有+5V、+12V、+24V、+48V、-5V、-12V等幾種，現在采用+3.3V的設備也越來(lái)越多了，當然各種設備使用的電壓不止這些。我覺(jué)得為了方便維修，起碼應該準備一臺0~30V3A（電流大些當然更好）單路（更歡迎雙路的）串聯(lián)穩壓電源和一臺+5V4A/+12V2A（電流也是大些更好）開(kāi)關(guān)電源比較好，目前已經(jīng)有將上述兩種電源做成一體的電源了，是不錯的選擇。值得注意的是有些設備只能采用開(kāi)關(guān)電源供電，比如我就遇到了東芝筆記本電腦不能使用串聯(lián)穩壓電源的問(wèn)題。這種電腦配用的開(kāi)關(guān)電源為16V4A，如果接上菊水35V10A串聯(lián)穩壓電源，即使將電流限制調至最大（電壓調至16V），筆記本也沒(méi)法啟動(dòng)起來(lái)。這就是串聯(lián)穩壓電源與開(kāi)關(guān)電源不同之處的具體表現，與串聯(lián)穩壓電源相比，開(kāi)關(guān)電源的弱點(diǎn)是干擾要大些，穩壓不夠精密，但它的抗過(guò)載能力很強，可瞬時(shí)提供出大電流。東芝筆記本需要的瞬間電流是很大的，菊水35V10A串聯(lián)穩壓電源提供不了那么大的瞬時(shí)電流�，F在開(kāi)關(guān)電源的價(jià)格很便宜，但串聯(lián)穩壓電源卻很貴，我覺(jué)得如果在大中型城市買(mǎi)不到合適的二手貨的話(huà)，自己做一臺不失為一個(gè)好方案，我定制過(guò)一些儀器機箱，價(jià)格一般100多元，顏色外觀(guān)自然是自己喜歡的。 5．編程器，這是新些年的才廣泛作為維修工具的，以前它只是大量用于開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。隨著(zhù)EEPROM、flash之類(lèi)電可擦寫(xiě)芯片的大量應用，這類(lèi)芯片發(fā)生內部數據被意外沖亂的問(wèn)題也日益增多，數據的備份、重寫(xiě)乃至升級都依賴(lài)于編程器的使用�，F在編程器在維修計算機主板BIOS、手機字庫碼片、顯示器電視機EEPROM中應用較多，當然它的用途不止這些，對GAL、CPLD等可編程邏輯元器件及單片機的編程也少不了它（這種情況在維修中比較少）。我買(mǎi)過(guò)三個(gè)編程器:西爾特L+、潤飛RF1800、LT-48。買(mǎi)L+時(shí)對編程器沒(méi)什么了解，只是覺(jué)得夠用，價(jià)格也不貴，經(jīng)銷(xiāo)商又強力推薦，就買(mǎi)了，使得不錯，現在我徒弟用它修顯示器。買(mǎi)RF1800是因為當時(shí)我想拿它搞解密，后來(lái)只在修BRUNSWICK保齡球設備時(shí)用上了解密功能，這個(gè)廠(chǎng)家宣傳的最大賣(mài)點(diǎn)華而不實(shí)，其他倒也中規中舉，只是電源和連線(xiàn)又沉又長(cháng)，帶著(zhù)十分不便，已處理給我朋友老王，據他講1800挑計算機主板，有兼容性問(wèn)題。LT-48使著(zhù)很爽，AUTO ID功能很實(shí)用，效驗功能又嚴格，基本上不出L+、1800有時(shí)編寫(xiě)效驗正確但實(shí)際使用中仍舊出錯的問(wèn)題，就是WINDOWS下不能測試74系列IC，非常遺憾。L+現在好像還在買(mǎi)，而1800則早已停產(chǎn)，新型號好像是RF-2148，LT-48也停產(chǎn)了（最后一次軟件升級是去年9月份），新型號是LT-48XP，有錢(qián)當然最好買(mǎi)LT-48XP了，去年我問(wèn)時(shí)要6200元，今年不知降了多少。我認為作為維修用， LT-48是非常好的選擇。 虛擬示波器 試想一下在現場(chǎng)你既背著(zhù)筆記本計算機又帶著(zhù)示波器看上去挺威風(fēng)的，但仔細想一下你煩不煩呀（測波形只能用示波器，但即便是高級數字示波器的存儲容量也十分有限，而且也談不到什么編輯處理功能），累不累呀（兩個(gè)設備，沉），如果將這兩者合二為一豈不甚好？當然好，虛擬示波器就是基于給計算機加上一個(gè)硬件接口裝置，借助計算機海量存儲、強大編輯處理能力、完美顯示功能，使之代替傳統示波器。虛擬示波器屬于虛擬儀器的范疇，作為傳統數字示波器的延伸產(chǎn)品，虛擬示波器并非是這兩年才出現的，比如我們哈爾濱工業(yè)大學(xué)的儀器王公司至少在1996年就在搞了（我有一朋友通過(guò)使用對他們產(chǎn)品印象非常好，我在1997年還專(zhuān)門(mén)去了解過(guò)他們的產(chǎn)品）。虛擬示波器的硬件部分核心是A/D轉換電路，起初虛擬示波器的外觀(guān)是一塊卡，使用普通傳統示波器探頭，插在計算機的SLOT槽中，我見(jiàn)到哈工大儀器王的就是這樣的，現在隨著(zhù)高速接口標準的制定，采用并行口、USB等接口的虛擬示波器成為了主流，而且尺寸也小了許多，一般只有巴掌大小。今天虛擬示波器的興起得益于下面幾個(gè)原因：1.計算機價(jià)格的降低，特別是筆記本計算機價(jià)格的降低；2.A/D轉換器件的降價(jià)；3.新型接口的出現�，F在在國內積極推廣虛擬示波器的有北京力浦創(chuàng )新科技發(fā)展公司、北京普源精電科技有限公司、美國的Link公司等，虛擬示波器除了示波器功能外，還可以有一些其他附加功能，如頻譜分析、邏輯分析等，可以看出這已遠遠超出了示波器的功能，也正是虛擬儀器的先進(jìn)之處。挑選虛擬示波器時(shí)的注意事項與傳統數字示波器相近，有些虛擬示波器在技術(shù)指標中并不直接給帶寬，給出的是采樣速率，通常認為每個(gè)周期至少采樣十次才能得到足夠的信號細節，也就是說(shuō)帶寬＝采樣速率÷單位采樣次數，如一個(gè)100MHz采樣速率的虛擬示波器其帶寬最高僅10MHz。另外一定要注意使用軟件支持的波形存儲文件格式是否可以直接導入Word文檔中，這在編寫(xiě)技術(shù)文檔時(shí)非常重要。我就對Protel這個(gè)電路圖/PCB設計軟件非常不滿(mǎn)，它無(wú)法直接導入Word文檔，采用復制粘貼效果又不好，這個(gè)敗類(lèi)軟件！ 順便提一下，上面講到了虛擬儀器，說(shuō)到這個(gè)領(lǐng)域就難免不說(shuō)NI了。NI是National Instruments的縮寫(xiě)，這是一家專(zhuān)門(mén)從事虛擬儀器開(kāi)發(fā)的美國公司，其中文名為美國國家儀器有限公司。有想搞虛擬儀器的兄弟不妨仔細研究一下它搞的虛擬儀器設計軟件--Labview，目前詳細介紹該軟件的書(shū)在書(shū)店有買(mǎi)的。 |
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