应用于电力电子技术中的防焊穿万用电路板（黄译锋）

应用于电力电子技术中的防焊穿万用电路板

作者：黄译锋、尹选平、潘金锐

作者单位：南宁学院 邮编：530200

摘要：随着我国电力电子技术的普及和高校电子信息科技类竞赛的增多，人们对电子元器件特别是万用电路板的期望越来越大，要求越来越严格，万用板在使用过程中的质量已成为人们关注的焦点。本文介绍了如今万用电路板应用于电力电子技术中的基本情况，分析了如今市场上万用电路板的优势和不足，并对其存在的问题提出解决的方案。全文共分五大部分，内容包括：万用电路板应用于电力电子技术中的基本情况；万用电路板在电子设计中的重要性；万用电路板焊接过程中失败因素分析；关于设计防焊穿万用电路板的建议。

关键词：电力电子技术；万用电路板；科技类竞赛；电路板防焊穿；电路板焊接

万用电路板是一种按照标准间距布满焊盘、可按自己的意愿插装元器件及连线的印制电路板，俗称“洞洞板”。在大学生电子设计竞赛中，作品通常需要在几天时间内争分夺秒地完成，所以大多数学生会选用万用电路板。但是学生的焊接水平不高，无法正确掌握焊接速度、焊接温度及走线的平直度。特别是在做锡接走线法焊接时，电烙铁需要在万用板上较长时间的融掉焊锡来形成电路。因电烙铁温度过高，使万用板上面的小铜片被烙铁头给烫掉，造成铜片脱落。铜片脱落后万用电路板上就无法沾上焊锡，电路无法形成回路，对学生的电路焊接造成一定的困难，甚至损害万用电路板造成浪费。对于如何有效提高焊接质量和防止万用电路板焊穿等问题，本文将针对万用电路板如今的使用现状提出应对之策。

1 万用电路板应用于电力电子技术中的基本情况

1.1 简单的电子制作

目前，高校中的学生在进行简单的电子制作时，首选的基本都是“万用电路板”（也叫“万能实验板”），该万用电路板可以省去制作印刷电路板的麻烦，亦可以节省电子制作的时间并提高制作速度，让电子制作在较短时间内完成。

1.2 数字电路和模拟电路中的电路设计

在工科类的高校和一些电子培训机构里，时常会需要用到数字电路和模拟电路的知识来对电路进行设计，而使用万用电路板来设计电路无疑是方便且快捷的，同时，电力电子工艺实训中也经常会用到万用电路板来焊接相关电路，因其价格低廉、方便易用而深得学生和电子爱好者们的青睐。

2 万用电路板在电子设计中的重要性

2.1 高校学生的电子毕业设计

我国众多的高校中，尤其是开设有工科类专业的高校，其学生的毕业设计多以电子类的设计制作为主要方向，即相关的毕业设计实物作品，而万用电路板应用在电子毕业设计作品中的次数也是最多的，它不仅是各个高校实验室中的“标配”，亦是电子毕业设计中学生易于取材和方便操作的工具。

2.2 电子设计竞赛中的作品制作

随着每年国家培养的工程类人才数量的增多，为了体现当下我国工程技术人才的知识水平和技术水平，尤其是当代大学生的应用技术能力，为此，国家举办了不少工程性质类的竞赛，而电子设计竞赛作为展现学生电力电子技术和设计水平的高水平赛事，一直以来都是受到多方媒体的关注的，而应用于电子设计竞赛中最多的材料——万用电路板，其使用率和消耗率也是最高的，它能使学生在有限的时间和材料下，更好更快的完成自己的电子设计竞赛作品，并实现电路功能。

3 万用电路板焊接过程中失败因素分析

3.1 焊接工序中存在的问题

在电子产品的设计和生产过程中都要处理焊接的各种问题，而每个人对万用电路板的焊接工艺都有各自的特点，因此，很难保证焊接的质量是否符合标准。在外观上对万用电路板在焊接工序中存在问题的检查主要包括是否有漏焊、焊点的光泽、焊点的焊料是否足够、焊点周围是否残留焊剂、有没有连焊、焊盘是否有脱落、焊点有没有裂痕、焊点有没有拉尖现象等。通常，在万用电路板焊接工

序中存在较多的问题有细小的桥接现象、焊料拉尖现象、堆焊造成的焊点轮廓不清且短路、浮焊导致的焊料脱落、铜箔翘起且焊盘脱落以及虚焊现象等。

3.2 万用电路板自身存在的问题

目前，市场上出售的万用电路板种类和规格五花八门，一般常用的万用电路板多采用单面敷铜板或双面覆铜板腐蚀而成。其特点是板上布满相距2.54mm（标准集成电路引脚间距）的带孔圆形“焊盘”，使用者可在上面直接焊接集成电路和各种元器件，通过引脚线、电线、焊锡走线等焊接通电路，对于初学者来说非常适用。但是，若长时间持续在同一个焊盘焊接电路，电烙铁的高温容易造成万用电路板的铜箔翘起或焊盘脱落等状况发生，这是万用电路板自身存在的问题。

4 关于设计防焊穿万用电路板的建议

4.1 防焊穿万用电路板的设计思路

针对万用电路板其自身存在的一定缺陷问题，我们提出并设计了一种可防焊穿的万用电路板，其包括万用电路板体及插孔，所述的插孔成矩阵式设置在万用电路板体上，横向与纵向的插孔的间距相等，在插孔上设有导电材料，在插孔之间还设有铜丝，铜丝不与插孔的边缘接触。本设计的思路体现在电路焊接时，可根据电路设计的不同，在万用电路板体上焊接电路，并将铜丝与电器元件的焊脚连接即可，也可以在铜丝的基础上进行拖焊。电烙铁不需要在万用板体上停留过久的时间，避免出现高温造成焊穿的现象。同时铜丝能够引导电烙铁焊接走向，使焊接效果更美观，能更快的完成电路焊接。不用焊接的铜丝可以取消或保留，对焊接者的焊接水平要求不高，焊接操作简单。

4.2 防焊穿万用电路板的具体改进方案

万用电路板体为方形，尺寸为10cmX150cm,或90X150cm，厚为1.6mm,双面或单面的敷铜板。本设计主要在万用板的插孔在万用板体上形成矩阵式布置，插孔上设有的导电材料为铜或锡。根据电路设计的走线，当要在两个插孔中焊接一条电路时，因铜丝已能导通电流，电烙铁只需将铜丝与电气元件的焊脚连接即可。电烙铁不需要在万用板体上停留过久的时间，避免出现高温造成焊穿的现象。即

使焊穿且焊掉了焊盘，但导电铜丝仍固定在万用电路板上，只需将铜丝与电子元器件相连便可照常使用，所述铜丝是呈直线设置，以使焊接后的电路整齐、美观。

5 结束语：

综上所述，由于万用电路板在电力电子技术应用中的普及和使用者的工艺水平参差不齐，我们对防焊穿万用电路板的改进设计将会让更多的人受益，也有利于我国电子行业的普及和发展。 参考文献:

[1] 可变路万用线路板攻略[J]张风林.电子制作.2004

[2] 学会使用“洞洞板”[J]张晓东.电子制作.2012

[3] 电子线路焊接缺陷的检查[J]宗军.水利水文自动化.2001