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        什么?仍然不懂如何焊接?

        發布時間:2022-4-12 11:49    發布者:eechina
        關鍵詞: 焊接
        來源:Digi-Key
        作者:Clive "Max" Maxfield

        有件事總是讓我感到驚訝,最近遇到的年輕電子工程師中,很少有人知道如何焊接。我不想作出評判(以前總會說兩句),只是無法想象設計電子系統或在基礎層面(即非作為最終用戶)與電子系統打交道的人,怎么能不會使用烙鐵焊接跳線或者更換損壞的元器件。

        艱難的學習方式

        我自夸擁有能干的焊接手,但是學習這門技術花費了我大量的時間和精力。我絕不敢將自己與文森特·梵高相提并論,但有一點是相同的:我們基本上都是自學成才——他自學畫向日葵,而卑微的我則是自學焊接。

        大概是在 1969 年,我開始了焊接之旅。那年我 12 歲,我的父母為我訂閱了幾本電子和無線愛好方面的月刊雜志。每個月初,我一放學就跑到馬路盡頭那一排商店中的報刊亭,看看有沒有新刊到來。如果我的雜志來啦,我就會靠著報攤外的墻坐下瀏覽文章,尋找我可以制作的小東西,然后再去幾英里外的最近電子商店購買所需的元器件。

        我不記得當時從哪里獲得了烙鐵,但我敢打賭,它與您想的完全不同。烙鐵是木質手柄,中間是一個 1/4" 金屬軸。軸的遠端是尖頭,這是個直徑約 1"、長約 2" 的金屬圓柱,末端有一個錐尖。我只能在廚房煤氣灶鐵圈上加熱金屬端,直至發紅,然后跑到樓上我的臥室,在烙鐵變冷而無法使用之前焊接盡可能多的焊點。

        毫不意外,結果是我看到了過多的干焊點。當焊料由于污垢(可能是所連接的一個或兩個部件上的氧化層)和/或熱量不足而無法正常流動時,就會出現這種情況。最終焊點可能看似已經接上,但實際卻是開路、高電阻連接或斷續性連接(最后一種情況最糟糕)。

        另一個使用巨型烙鐵的問題是焊料飛濺。在我構建項目的小塊帶板上,飛濺問題造成了相鄰軌跡之間的短路。其中一些非常細小,如不借助放大鏡很難發現。從好的方面來說,由于經歷所有這一切,我獲得了很多自定步調的訓練(也許“自我誘導”會更合適),不斷摸索如何調試和查找電路故障。這段經歷讓我在未來的日子里受益匪淺。

        更輕松的學習方式

        如果您想學習如何焊接,首先需要烙鐵和一些焊料,然后需要焊接的東西。說實話,尋求有經驗人士指導會節省很多時間,但如果沒有,互聯網上有很多教程、操作視頻和其他資源,包括 Digi-Key 的如何焊接和如何焊接通孔元器件視頻。

        烙鐵的選擇有很多。對于小型作業,我常用獨立的器件,如 SparkFun Electronics 的 TOL-14456 烙鐵。對于涉及大量焊接的較大任務,通常我會使用焊臺。對于初學者來說,從 SRA Soldering Products 的 AO469 焊臺開始是不錯的選擇(圖 1)。


        圖 1:AO469 是高性能烙鐵,配備快速熔斷 PTC 陶瓷加熱器,適合初學者和高級焊接。單獨的尖頭和加熱器設計便于更換尖頭。(圖片來源:SRA Soldering Products)

        接下來,您需要一些焊料。我從小使用的是傳統錫鉛焊料,錫和鉛的比例為 60% 和 40%;因此通常標記為 60/40。另一個常見的比例是錫 63% 和鉛 37%,通常描述為“Sn63Pb37 (63/37)”,其中“Sn”和“Pb”分別是錫和鉛的化學符號。這種焊料的熔化溫度從 360°F 左右開始,易于使用。

        2006 年,歐盟 (EU) 指令禁止大部分消費電子產品中使用含鉛焊料。其他國家也紛紛效仿。不幸的是,無鉛焊料(例如錫銀銅合金)需要更高的溫度,使用起來更麻煩一點。因此,初學者最好從錫鉛焊料開始(只是注意焊接時不要吸入煙霧)。

        焊料有多種形狀和尺寸。我們在此關注的是帶有焊劑芯的焊絲。焊劑有助于清潔焊點并使焊料流動。焊絲有各種直徑。我個人更喜歡使用直徑接近 1 mm 的焊絲。

        如果計劃進行大量焊接,那么 Kester Solder 的 24-6337-0039 焊絲卷是不錯的選擇。該焊絲卷重 1 磅,可以使用很長時間。

        最后,但同樣重要的是,您需要焊接的東西。就我而言,正如博客文章開頭所討論,最開始我只是用小塊條狀銅箔面包板和元器件做些業余愛好者雜志中介紹的簡單項目。更直接的方法是購買專用焊接培訓套件,其中包括一塊印刷電路板(也稱為 PCB 或 PC 板)和隨附元器件,如 Chip Quik, Inc 的 SMDPST120 培訓板(圖 2)。


        圖 2:SMDPST120 雙面練習 PC 板配有 120 種表面貼裝器件和帶引線通孔元器件。元器件占用位置清楚標記在電路板上。(圖片來源:Chip Quik, Inc.)

        就個人而言,我會從分立式引線通孔 (LTH) 元器件開始,如電阻器、電容器和二極管。然后,再焊接雙列直插式封裝(DIP 或 DIL)的 LTH 集成電路 (IC)。接下來,我會開始研究表面貼裝器件 (SMD),從較大的分立式雙端器件開始,再到較小的封裝,最后是集成電路。

        總結

        有人認為電子工程師不需要知道如何焊接。事實上,有些工程師也有“我們將它留給技術人員”的心態。有的公司還有政策規定,只有接受過焊接技術培訓的技術人員才能使用烙鐵。話雖如此,但不允許做某事和不知道如何做那件事之間存在天壤之別。除此之外,學習如何焊接還能幫助分辨好壞焊點,以及壞焊點可能導致的各種問題,所有這些經驗在調試故障設備時都是無價的財富。

        當然,關于焊接遠不止我們在此介紹的內容。例如,假設用錯誤的方式焊接了一個極化元器件(即只能在一個方向上連接到電路中的元器件),如二極管,那么如何“拆焊”該元器件?此外,還有很多小技巧和竅門可以讓您的生活更輕松,但我們會留到下次再介紹所有這些要點。最后,我一如既往地歡迎大家提出意見、問題和建議。
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