
DC/DC 转换器安装:焊接技巧、导通检查及示波器评估要点
2025-07-24 09:43:58
晨欣小编
一、DC/DC 转换器安装前的准备工作
1.1 器件选型要点
在安装前,应确保所选 DC/DC 转换器符合以下要求:
电压范围:输入与输出电压必须覆盖目标应用需求;
输出电流能力:满足负载功耗要求;
开关频率:影响电感/电容选择和EMI表现;
封装类型:与PCB设计匹配,如SOP、QFN、DFN、BGA等;
散热性能:确定是否需要热垫或辅助散热片。
1.2 PCB布板注意事项
DC/DC转换器周围布线应短而粗,尤其是功率路径;
输入、输出电容尽可能靠近芯片,减小ESL(等效串联电感);
地线布局应避免形成电流回流路径干扰;
预留必要测试点,方便后续调试。
二、DC/DC转换器焊接技巧
2.1 手工焊接的关键要点
对于小批量或样品阶段,可采用手工焊接方式,但需注意以下几点:
使用恒温烙铁,温度控制在 300~350℃;
优质助焊剂可提高润湿性并避免虚焊;
注意对称加热,避免一边先焊一边冷却引起器件翘起;
对于 QFN 或 BGA 等底部焊盘器件,应使用 热风枪或返修台 加热,以确保底部焊盘融化并导通。
2.2 回流焊注意事项(适用于批量生产)
使用无铅锡膏(如 SAC305)时,峰值温度应控制在 240~250℃;
预热区温升速率应在1~3℃/秒,防止器件热冲击;
回流曲线需根据 datasheet 推荐的 profile 进行校准;
避免过度焊接,防止器件内部结构老化或开路。
2.3 焊点质量评估
良好的焊点应具备以下特征:
焊点光亮,无毛刺、无气孔;
没有移位或偏斜;
焊盘与引脚完全润湿,呈“半月型”焊接外形;
使用 X-ray 检查 BGA/QFN 焊点完整性。
三、导通检查:确保焊接可靠性
在焊接完成后,进行导通检查是验证器件是否正常连接的第一步,推荐流程如下:
3.1 万用表初步检测
使用万用表的导通档(蜂鸣);
检查 VCC 到地之间是否短路;
测试输入电容、电感、MOS管等焊接是否正常;
对于多引脚芯片,如发现 VOUT 与 GND 短路,需立即排查。
3.2 上电前冷启动检查
使用 限流电源(建议 0.5A 限流)上电;
观察芯片是否存在过热现象;
若无异常电流突变,可逐步提升电流,进入调试阶段。
四、示波器评估要点:波形检查与性能分析
4.1 输出纹波与噪声评估
使用带宽为 100MHz 以上的示波器,并结合如下方法进行测试:
探头接地线应尽量短,避免形成天线效应;
使用“同轴探头方法”连接输出端(如地弹簧);
输出纹波理想值应小于 50mVpp(视应用而定);
若纹波偏高,需检查输出电容容量是否足够或布局问题。
4.2 开关节点波形测试(SW节点)
测试芯片内部或外部 MOS 管的开关波形;
应呈现典型的“方波”形态;
注意上升/下降沿是否过于陡峭,有无振铃(ringing)现象;
可通过加入 Snubber 电路或优化布线缓解振荡。
4.3 启动波形分析
上电过程中,检查 VOUT 是否平滑上升;
若出现突变、反复启动或慢启动问题,检查软启动电容(SS引脚);
启动过程中电感电流与输出波形应同步变化。
五、常见问题与排查建议
问题表现
可能原因
排查建议
无输出电压 | 焊接虚焊、输入未接、芯片损坏 | 检查输入、重新焊接、替换芯片 |
输出电压偏低 | 电感或输出电容参数不当 | 替换电感、电容 |
芯片过热 | 输出短路、布局散热差 | 用红外测温枪检查、重新布板 |
启动振荡 | 输出电容不足、SS时间太短 | 增加软启动电容、提升输出容量 |
高频噪声干扰 | PCB布线过长、GND不良 | 优化布局、加入磁珠/EMI滤波器 |
六、总结与建议
DC/DC 转换器作为电源系统的核心,其安装质量直接关系到系统稳定性。本文从选型准备、焊接技术、导通检测到示波器评估,提供了全面而科学的实践指南:
焊接工艺决定物理连接的可靠性;
导通检查是验证最基本功能的第一步;
示波器评估则进一步反映出性能与EMI表现。
对工程师而言,熟练掌握以上流程,不仅有助于提升电源模块的良率与一致性,也为后续的高效开发与维护奠定基础。