無人機摔了三次還沒壞？拆開一看，原來這五個部位都“打了膠”

上個月，一個做工業(yè)無人機研發(fā)的朋友老李，半夜給我發(fā)微信：“今天試飛又炸了一臺，返廠一查，飛控板上的芯片焊點全裂了。這已經(jīng)是今年第三臺了?！?/p>

我問他是怎么炸的。

他說：“沒炸，就是正常降落，震動太大了?？蛻裟沁呉诘V區(qū)飛，一天起降二十多次，一個月下來，芯片腳就松了?！?/p>

我問他：“你芯片底下點膠了嗎？”

他愣了半天：“??？芯片還要點膠？”

這一愣，愣出了至少20萬的售后成本。

今天就跟大家聊聊，無人機身上哪些關(guān)鍵部位必須用到底部填充膠。別看它藏在芯片底下看不見，少了它，你的無人機可能就變成了“一次性用品”。

第一處：飛控板的“大腦”——主控芯片

無人機的飛控系統(tǒng)，就是它的“小腦”。姿態(tài)控制、航線規(guī)劃、數(shù)據(jù)回傳，全指望這塊板子上的主控芯片。

但這顆芯片有個天生弱點：絕大多數(shù)是BGA封裝——就是芯片底下全是密密麻麻的焊球，你看不到引腳，因為它焊在主板和芯片之間。

無人機什么工況？起飛震動、空中風(fēng)擾、降落沖擊、電機高頻振動，全都要傳遞到這塊主板上。焊點天天被搖晃，時間長了就裂。裂一個點，輕則數(shù)據(jù)傳不回來，重則空中停機。

數(shù)據(jù)告訴你有多嚴(yán)重：某無人機廠商做過對比測試，沒點底部填充膠的飛控板，連續(xù)振動測試300小時后，BGA芯片焊點裂紋率高達(dá)37%。點了膠之后，同樣測試跑到1000小時，裂紋率不到3%。

實操建議：飛控板上的主處理器、姿態(tài)傳感器（IMU）、GPS模塊，只要是BGA封裝的，必須做底部填充。膠水要選低粘度的，能自己流進芯片底下那種，固化后把芯片和主板粘成一個整體。

第二處：電調(diào)（ESC）上的功率芯片

電調(diào)是無人機的“肌肉”，負(fù)責(zé)控制電機轉(zhuǎn)得快慢。電調(diào)板上有幾個關(guān)鍵元件：電源管理芯片和MOS管。

這些元件的工作環(huán)境有多惡劣？電流大——發(fā)熱；開關(guān)頻率高——發(fā)熱；裝在機臂上——振動大。三樣湊齊了，焊點最容易疲勞。

更麻煩的是，電調(diào)靠近電機，電機一發(fā)熱，整個板子溫度就上來。降落后冷卻，再起飛又升溫。冷熱循環(huán)，芯片、焊錫、電路板三樣?xùn)|西的熱脹冷縮系數(shù)不一樣，內(nèi)部就開始打架。打久了，焊點就裂了。

行業(yè)真相： 我認(rèn)識一個做植保無人機的老板，去年一批貨在新疆作業(yè)，夏天地表溫度40多度，無人機一天飛八個架次。三個月后，連續(xù)三臺機器報“電機堵轉(zhuǎn)”故障。拆開一看，電調(diào)上的MOS管焊點全有細(xì)微裂紋。

實操建議：電調(diào)板上的功率MOS管、電源管理芯片、電流采樣電阻，建議做底部填充或四周包封。膠水要選耐高溫的，至少能扛150℃以上。有些膠能做到155℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，這種用在電調(diào)上最穩(wěn)。

第三處：攝像頭模組——云臺上的圖像傳感器

現(xiàn)在的無人機，不帶個好攝像頭都不好意思叫無人機。拍視頻要穩(wěn)，拍照片要清，全靠云臺上那個小小的攝像頭模組。

攝像頭模組里有圖像傳感器（CMOS）、鏡頭驅(qū)動芯片、防抖控制芯片。這些元件體積小、焊點細(xì)，但工作環(huán)境一點不輕松：云臺電機自己就在高頻微調(diào)，無人機震動又傳過來，再加上起飛降落的沖擊。

血的教訓(xùn)：有個做航拍無人機的朋友跟我吐槽過：客戶投訴說拍出來的視頻“一抖一抖的”，以為是云臺壞了。返廠一查，云臺好好的，是攝像頭板子上那顆圖像傳感器的焊點松了。微裂紋導(dǎo)致接觸不良，信號傳輸斷斷續(xù)續(xù)，畫面就跟著抖。

實操建議：云臺攝像頭上的圖像傳感器、防抖芯片、鏡頭驅(qū)動IC，這三個地方建議做底部填充。膠水用量要精準(zhǔn)，不能溢出來污染鏡頭。有些廠家用UV膠，點完照一下就能固化，適合精密部位。

第四處：圖傳模塊——射頻芯片和功放

無人機飛在天上，圖傳斷了怎么辦？輕則畫面卡頓，重則失控返航。圖傳模塊的可靠性，直接決定飛行體驗。

圖傳模塊上有射頻芯片和功率放大器。這些芯片工作時發(fā)熱量大，而且射頻信號對物理位置特別敏感——焊點只要有一點點位移，阻抗就變了，信號就飄了。

表現(xiàn)出來就是：明明在同一個位置飛，有時候圖傳滿格，有時候只剩兩格。

技術(shù)真相：射頻芯片底下的焊球，不僅是電氣連接，還承擔(dān)著散熱和接地功能。如果焊點有微裂紋，接地不良，射頻性能就會下降。底部填充膠把芯片和板子牢牢粘在一起，焊點不動了，信號就穩(wěn)了。

實操建議： 圖傳模塊上的射頻芯片、功放芯片、前端模組，建議做底部填充。膠水的介電常數(shù)要低，不能影響射頻信號。如果空間允許，可以考慮整板點膠防護。

第五處：電池保護板——電源管理芯片

電池是無人機的“油箱”。但真正管著電池的，是貼在電池上的那塊保護板。

保護板上有電源管理芯片、保護IC、MOS管。這些元件的工作環(huán)境：電池本身有重量，無人機劇烈機動時，電池在倉里會有輕微晃動，力傳到保護板上，焊點受罪。

再加上電池充放電發(fā)熱，溫度一高一低，焊點就疲勞。

安全事故： 去年有個案例，一架無人機空中斷電，直接砸下來。事后分析原因，不是電池沒電，是保護板上的電源管理芯片焊點裂了，導(dǎo)致保護板誤判，切斷了輸出。

實操建議： 電池保護板上的主控芯片、充放電管理芯片、保護IC，建議做底部填充。膠水要選阻燃等級的，萬一電池出問題，膠水不能助燃。有些廠家用環(huán)氧樹脂灌封膠，把整個保護板封起來，防水防震一起解決。

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寫在最后

我把這五個部位整理成一張表，你可以保存下來對照：

主要風(fēng)險 ，及用膠建議

飛控板，主處理器、IMU、GPS芯片，主要風(fēng)險，高頻振動、跌落沖擊 ,用膠建議 低粘度底部填充膠

電調(diào)板 MOS管、電源芯片，主要風(fēng)險，高溫、冷熱循環(huán)、振動，用膠建議 耐高溫底部填充膠（150℃+）

攝像頭模組 圖像傳感器、防抖芯片，主要風(fēng)險，微振動、沖擊，用膠建議 精密點膠、UV膠可選。

圖傳模塊 射頻芯片、功放，主要風(fēng)險 熱應(yīng)力、信號穩(wěn)定性， 用膠建議，低介電常數(shù)底填膠。

電池保護板 電源管理芯片、保護IC, 主要風(fēng)險，晃動、溫度變化 ,用膠建議,阻燃型底部填充或灌封膠。

老李后來問我：這點膠的成本大概多少？

我跟他說：一顆芯片用的底部填充膠，按克算的話，可能也就幾毛錢不到一塊錢。但你那一臺無人機賣幾萬塊，因為這幾毛錢沒花，導(dǎo)致空中停機砸下來——這個賬，你自己算。

漢思新材料實操建議：新產(chǎn)品定型前，一定要做振動測試和高低溫循環(huán)測試。測完了拆開看焊點，用顯微鏡看。發(fā)現(xiàn)有裂紋的，別猶豫，上膠。這幾毛錢的膠，省下來的就是售后成本和品牌信譽。

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