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现在还需要手工焊接吗?

2019-06-04 Bill Schweber 阅读:
现在还需要手工焊接吗?
许多迹象显示手工焊接电线仍然吸引着人们的兴趣,但关于如何进行焊接的一些信息并不正确。你认为现在还需要学习手工焊接技巧吗?具备焊接电线和PCB的能力,对于个人或专业有什么帮助?

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。S73ednc

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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)S73ednc

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)。S73ednc

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?S73ednc

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。S73ednc

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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。S73ednc

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。S73ednc

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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)S73ednc

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:S73ednc

• 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;S73ednc
• 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;S73ednc
• 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;S73ednc
• 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!);S73ednc
• 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)。S73ednc

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!S73ednc

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?S73ednc

网友评论:S73ednc

@ MWagner_MAS73ednc
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。S73ednc

@ DaveR1234S73ednc
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。S73ednc

@ raj_at_anasim_dot_comS73ednc
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!:-)S73ednc

(参考原文:Is soldering by hand still needed?,由Susan Hong和Jenny Liao编译)S73ednc

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Bill Schweber
EE Times/EDN/Planet Analog资深技术编辑。Bill Schweber是一名电子工程师,他撰写了三本关于电子通信系统的教科书,以及数百篇技术文章、意见专栏和产品功能介绍。在过去的职业生涯中,他曾担任多个EE Times子网站的网站管理者以及EDN执行编辑和模拟技术编辑。他在ADI公司负责营销传播工作,因此他在技术公关职能的两个方面都很有经验,既能向媒体展示公司产品、故事和信息,也能作为这些信息的接收者。在担任ADI的marcom职位之前,Bill曾是一名备受尊敬的技术期刊副主编,并曾在其产品营销和应用工程团队工作。在担任这些职务之前,他曾在英斯特朗公司(Instron Corp., )实操模拟和电源电路设计以及用于材料测试机器控制的系统集成。他拥有哥伦比亚大学电子工程学士学位和马萨诸塞大学电子工程硕士学位,是注册专业工程师,并持有高级业余无线电执照。他还在计划编写和介绍了各种工程主题的在线课程,包括MOSFET基础知识,ADC选择和驱动LED。
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