坦白说我真的很喜欢在两根电线之间精心完成焊接,或将元件焊接到电路板(PCB)上。助焊剂松香焊料的味道,以及焊料在183℃时从固态到液态的共晶过渡(锡63%、铅37%的焊料,如图1所示),都十分令人满意,当然还有那个完美焊接且闪亮亮的最终产品。
图1:从固态转变为液态而没有中间“塑性态”的共晶材料;焊料的共晶配方是锡占63%、铅占37%。(图片来源:FCT Solder)
由于能够在不同的情况下进行焊接,这多次解救我于“困境”之中,例如安装智能恒温器或将50美元电视转换盒中3美元的故障电容换掉。追溯过去,我甚至利用分立晶体管、无源元件、开关等元件、通过焊接构建各种实验电路,这些电路既可靠(如果焊接良好)且便宜(不需要原型板)。
但我还是一个现实的人:过去一去不复返了。对于学生、发烧友甚至项目工程师来说,我觉得不太需要或没什么机会进行基本的焊接了。现实情况是这样的:大多数的元件都太小了,无法焊接(当然,在某些情况下,可以凭借细头烙铁、精准的视力、放大器,然而。。。),而且许多IC封装下因为有连接凸块而无法以手工焊接。因此我们可能会让烤箱变身为家用波峰焊机——许多网站都有这样的介绍——但这又是另一个焊接故事了。甚至模拟传感器和特殊元件现在通常都搭配微型连接器,因而无需焊接导线,而且在更换耳塞中坏掉的连接器时,您是否曾尝焊接所使用的那些细线?
所以,当我在家附近的图书馆外看到图2的标示时,既感到惊讶和高兴,又有点疑惑。我不敢说焊接是一种适合10岁儿童的技术,但让他们开始学习或许是OK的。遗憾的是,我无法深入了解课程的实际内容、教学方式以及是否正确地教授了基础知识。
图2:我家附近图书馆为10岁孩子提供的焊接课程广告,这实在让人意想不到。
很巧的是,在我看到这个广告几周之后,2019年4月刊的《大众机械》(Popular Mechanics)杂志也发表了一篇非常简短的专栏文章——“如何使用烙铁”(How to Use a Soldering Iron),如图3所示。
图3:《大众机械》(Popular Mechanics)的这篇专栏文章似乎文不对题,我觉应该是“如何不用焊接”(How NOT to Solder)。(来源:Hearst Corp./Popular Mechanics)
嘿,我想,可能“创客”(maker)运动是想让基本的线路和电路板焊接卷土重来。但是当我读完这篇专栏文章时,感到非常震惊。我觉得这篇文章更适合放在当期期刊中“这张图中哪里出错了?”的那一个栏目。我们来仔细看一看这篇文章都有些什么错误:
• 没有提到使用松香助焊剂(正确)以及酸性助焊剂(一大禁忌)的比较;
• 没有提到使用松香芯焊料,这种焊料只能适量使用,而不能大量刷涂。大多数初学者常常会使用过会的膏状助焊剂,从而干扰焊接过程,并且弄得一团糟;
• 绝对不要用砂纸清洁烙铁头;大多数烙铁头有镀层来提高焊料与烙铁头的“熔润”(wetting)。用砂纸清洁就像用砂纸清洁银盘餐具一样,会失去光泽;
• 没有提到需要清洁焊接电线上的任何残留物、油渍、清漆或其他物质(这非常重要!);
• 可能最让人不放心的地方:虽然没有写明,但它表达出的意思是加热焊料直到熔化,并让它滴到电线上。这是冷焊的经典方法,不适于机械和电气焊。(最好是加热裸露的焊接点,将焊料涂到另一边,让加热的焊接点熔化焊料)。
此文章中唯一说对的一点或许是警告了焊接的时候要小心,因为烙铁很烫!
你觉得现在还需要学习手工焊接技巧吗?有多需要?如果会焊接电线和PCB元件,是否对你的个人或专业有任何帮助?
网友评论:
@ MWagner_MA
手工焊接......哦是的! 我们还需要它!在专业领域仍然需要手工焊接。如果您正在构建原型,并使用TO-220 pkgs,是的。这样的Pkgs比必须带铜面积的等效SMT器件占用更少的电路板空间。的确一些处理器因间距太小而无法手工焊接,但对于功率器件,特别是对于小批量原型,在可预见的未来,我们需要它。
@ DaveR1234
绝对需要手工焊接。事实上,我遇到了一个极不寻常的问题。我的一台Kitchen Aid食物搅拌机坏了。我发现它的PCB上有MOV坏了。估计出现了电压瞬变,我更换了TO220 Triac。进一步的调试发现uP的5V电源是0V,所以我花了数小时探究电路,希望能找到发生故障的元件。我从来没弄清5V电压是怎么来的,但我发现引线开关和焊接的PCB走线之间没有连通。我不得不刮掉每个焊盘周围的焊接层,这样就可以让开关引线和铜走线连接起来。显然,是电压瞬变破坏了现有的焊环,导致开路。
@ raj_at_anasim_dot_com
这个问题类似于“在印刷时代,手写是否重要?” 我曾是工厂的一名电子产品线主管,我一上班,就花了整整两天时间来焊接或拆焊各种电气连接。细线、粗线、通孔、焊盘、连接器、电线......我学到了足够的知识,能够与经验丰富的线路人员进行交流。精细的电机控制、良好的手工电焊接头的质量、艺术性的技巧......,收益良好。正如可以通过Graphology(手写分析科学)来评估一个人的心理,我甚至可以凭一个电气工程师的焊接作品来对他进行正确的评判!:-)
(参考原文:Is soldering by hand still needed?,由Susan Hong和Jenny Liao编译)