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现在手工焊接还是工程师必备技能吗?

时间:2019-06-07 作者:Bill Schweber 阅读:
许多迹象显示手工焊接电线仍然吸引着人们的兴趣,但关于如何操作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?
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坦白说我真的很喜欢在两根电线之间精心制作的焊接,或将组件焊接到电路板(PCB)上。助焊剂松香焊料的味道(当然我们并不是在讲铅烟气),以及焊料在183℃时从固态到液态的共晶过渡(如图1),都十分令人满意,当然还有那个完美连接且闪亮亮的最终产品。xqwEETC-电子工程专辑

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图1:从固态到液态阶段的共晶材料,无需中介“塑料”状态;至于焊料部份,共晶配方约为锡63%和铅37%的组成。xqwEETC-电子工程专辑
(来源:FCT Solder)
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由于能够在不同的情况下进行焊接,让我多次在“困境”中解决问题,例如安装智能恒温器或在50美元的电视转换盒中更换一个3美元的故障电容。在我们以前的那个时代,焊接甚至让我可以用分离式晶体管、被动组件、开关等组件打造各种实验电路,而且这些电路既可靠(如果焊接良好)且低成本(不需要原型板)。xqwEETC-电子工程专辑

但我也是一个现实主义者:以前是以前,现在又另当别论了。对于学生、进阶级的玩家或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焊接。让我们面对现实:大多数的组件都太小而无法焊接,而且许多IC由于连接在其封装下的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——许多网站都有此介绍——但这又是另一个焊接故事。甚至是模拟传感器和特殊组件现在通常都搭配微型连接器,因而无需焊接导线,而且在尝试更换坏掉的连接器时,您是否曾经尝试焊接耳塞中所使用的那些微小的细线?xqwEETC-电子工程专辑

这就是为什么在我家附近图书馆外看到图2的标示时,我真的感到惊讶、高兴而且有点疑惑。我不确定焊接是否是一种适合10岁儿童的技术,但也许至少可以让他们开始学习使用。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。xqwEETC-电子工程专辑

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图2:我家附近图书馆的广告牌上是一个为10岁孩子提供焊接课程的广告,这实在让人料想不到xqwEETC-电子工程专辑

很巧的是,在我看到这个广告广告牌的几周之后,2019年4月刊的《大众机械》(Popular Mechanics)杂志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。xqwEETC-电子工程专辑

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图3:《大众机械》(Popular Mechanics)的这篇专栏文章说错了,我觉得它应该讨论「如何不用焊接」(How NOT to Solder)才是。xqwEETC-电子工程专辑
(来源:Hearst Corp./Popular Mechanics)
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我在想,或许“创客”(maker)运动正在推动让基本的线路和电路板焊接卷土重来。但是当我读到这篇专栏文章时,我感到很震惊。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?”(what’s wrong with this picture)的那一个单元。让读者看看这篇文章并仔细找出错误之处:xqwEETC-电子工程专辑

• 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;xqwEETC-电子工程专辑
• 没有提到使用松香芯焊料,它只是适量的助焊剂,而非刷涂上浆。大多数使用膏状助焊剂的初学者经常会使用过多,从而干扰焊接过程,而且也会变得混乱;xqwEETC-电子工程专辑
• 绝对不要用砂纸清洁烙铁头;大多数烙铁头都经过电镀以提高焊料与烙铁头的「熔润」(wetting)。使用砂纸清洁就好像用砂纸清洁银盘餐具后失去光泽一样;xqwEETC-电子工程专辑
• 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(这一点非常重要!);xqwEETC-电子工程专辑
• 也许最令人担忧的是:虽然写得不太清楚,但它意味着你加热焊料直到熔化,并让它滴到电线上。这是冷焊点的经典配方,机械和电气都不适用。(最好是加热正在制造的裸露接点,将焊料涂到另一边,让加热的接点熔化焊料)。xqwEETC-电子工程专辑

或许在此专栏文章中唯一说对的一点就是它警告了要小心谨慎,因为烙铁很烫!xqwEETC-电子工程专辑

其实让我感到困惑的是,即使受委托撰写该文章的匿名作者对焊接一无所知,他或她也可以在网络上以“如何焊接电线?”(How to Solder Wires)进行搜寻,那么至少几十个值得信赖的网站弹跳出详细的文字和实际操作视频以供参考。这几乎就像作者只是把焊接想象成一种抽象结构一样。xqwEETC-电子工程专辑

你觉得现在还需要学习手工焊接技巧吗?需要到什么程度?如果你会焊接电线和PCB组件,这对你个人或专业上有什么帮助吗?xqwEETC-电子工程专辑

编译:Susan HongxqwEETC-电子工程专辑

原文刊登于电子工程专辑姊妹网站EDN Taiwan:Is soldering by hand still needed?,by Bill SchweberxqwEETC-电子工程专辑

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本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
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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