《模電想說愛你不容易》之工具篇:電烙鐵,工程師的“第三只手”
測試小姐姐:“李工,這個電烙鐵怎么不熱???錫絲都融化不了”
“你溫度沒有調(diào)!”李工頭也不抬地回答道
測試小姐姐:“哎呀,李工不愧是“焊武帝”,好厲害哦!”
話說古代的俠客行走江湖都有自己的一把兵刃:刀槍劍戟,斧鉞鉤叉,镋鐮槊棒,鞭锏錘抓,拐子流星,這些兵刃一來可以自我保護,二來可以行俠仗義;冷兵器時代的工具是冰冷的,而現(xiàn)代電子工程師的必會工具則是火熱的電烙鐵。古人執(zhí)劍浪跡天涯,工程師緊握電烙鐵何時歸家!知否,知否,應(yīng)是焊完這塊板子之后。
電烙鐵,作為電子工程師必會的工具,在我們?nèi)粘W(xué)習(xí)和工作中經(jīng)常使用的,焊接飛線、拆換芯片無不需要用到電烙鐵,熟練使用電烙鐵是電子工程師的基本技能,能夠節(jié)約我們的時間,所謂不會用電烙鐵的工程師不是好工程師,下面我們就一起來學(xué)習(xí)一下電烙鐵的相關(guān)知識和使用技巧吧。
一、電烙鐵的分類
常見的電烙鐵從烙鐵頭發(fā)熱方式上可分為兩大類:外熱式電烙鐵和內(nèi)熱式電烙鐵,如下圖所示:
外熱式電烙鐵的烙鐵頭是安裝在發(fā)熱芯內(nèi)部的,其發(fā)熱效率低,升溫慢,功率大,適合家用電器、電源等大型產(chǎn)品的焊接;內(nèi)熱式電烙鐵的發(fā)熱芯是安裝在烙鐵頭內(nèi)部的,其發(fā)熱效率高,升溫快,功率小,適合數(shù)碼消費類產(chǎn)品的焊接。電烙鐵的常見功率有20W、25W、35W、45W、50W、60W、75W、100W等,其功率越大,烙鐵頭的溫度也就越高,電烙鐵的功率和烙鐵頭溫度的對應(yīng)關(guān)系如下表所示:
實際焊接操作當(dāng)中,我們要根據(jù)焊接的產(chǎn)品不同選擇不同功率的電烙鐵,當(dāng)需要焊接幾種不同的產(chǎn)品時,我們可能需要更換不同功率的電烙鐵,這樣就比較麻煩,于是就出現(xiàn)了可調(diào)恒溫式電烙鐵,此種電烙鐵既有外熱式電烙鐵功率大的優(yōu)點又有內(nèi)熱式電烙鐵升溫快、發(fā)熱效率高的優(yōu)點,是工廠焊接、維修常用的電烙鐵類型。如下圖所示:
二、電烙鐵的常見品牌
我們常見的電烙鐵品牌主要有:
1.安泰信ATTEN
2.快克Quick
3.黃花高潔GJ
4.白光Hakko
5.威樂Weller
6.世達SATA
7.寶工工具Pro’skit
8.勝利VICTOR
9.埃莎ERSA
10.宜華YIHUA
在這些電烙鐵品牌當(dāng)中,黃花電烙鐵估計是小伙伴們比較熟悉的了吧,作為焊接入門時的初戀,黃花烙鐵陪我們走過了不知多少個日日夜夜,春夏秋冬;她用溫暖的身軀撫慰冰冷的電路板,火熱的指尖觸碰管腳元件,讓錫絲甘愿融化流淌,拜倒在她的裙下,點焊、拖焊、拉線,一氣呵成,你滿足的看著焊好的電路板,而她卻在吃醋似的冒煙!
三、電烙鐵的基本結(jié)構(gòu)
電烙鐵的組成結(jié)構(gòu)主要包括電源插頭、結(jié)構(gòu)外殼、主板PCBA、烙鐵頭、發(fā)熱芯、手柄以及烙鐵支架等,下面就以安泰信的可調(diào)恒溫電烙鐵ST-60為例,簡要展示一下電烙鐵的基本結(jié)構(gòu)組成,如下圖所示:
ST-60實物圖
ST-60機器分解圖
ST-60部件清單
四、電烙鐵的烙鐵頭
電烙鐵的烙鐵頭根據(jù)其外形的不同分為I型、B型、D型、C型、K型,不同類型烙鐵頭的特點和應(yīng)用場景如下:
I型烙鐵頭呈現(xiàn)尖型,焊咀頭尖細,適用于精細的焊接或者焊接空間狹小的電路板,同時也可以用來修正焊接芯片時產(chǎn)生的錫橋問題,如下圖所示:
B型烙鐵頭呈現(xiàn)圓錐形,其焊咀無方向性,整個焊咀前端均可以用來焊接,適用于一般的焊接需求,不管焊點的大小都可以用其焊接,如下圖所示:
D型烙鐵頭呈現(xiàn)一字批咀型,只能用批咀部分進行焊接,適用于多錫量的焊接,比如焊接面積大、粗端子、焊點大的焊接場景,如下圖所示:
C型烙鐵頭呈現(xiàn)馬蹄形,也就是我們常說的馬蹄形烙鐵頭,需要用焊咀前端斜面部分進行焊接,它和D型烙鐵頭的應(yīng)用場景相似,用來焊接錫量大、焊接面積大、粗端子和焊點大的焊接場景,如下圖所示:
K型烙鐵頭呈現(xiàn)刀型,也就說我們常說的刀頭烙鐵頭,需要使用刀型部分進行焊接,焊接時豎立或者斜拉焊咀均可,適用于SOP、PLCC、SOIC、QFP、分立元件、接地元件、修正錫橋以及連接器等場景的焊接,如下圖所示:
每一種類型的烙鐵頭又可根據(jù)其尺寸大小的不同分為不同的規(guī)格,比如D型烙鐵頭又可根據(jù)焊咀寬度的不同分為0.8D、1.2D、1.6D、2.4D和3.2D等等;C型烙鐵頭又可根據(jù)焊咀直徑的不同分為0.5C、1C、2C、3C、4C等等。下圖是適配安泰信電烙鐵ST-60的烙鐵頭900M系列的詳細規(guī)格尺寸,由于不同廠家的電烙鐵適配的烙鐵頭又所差異,所以更換烙鐵頭時盡可能采用原廠的烙鐵頭,以免損傷電烙鐵影響其使用壽命。
五、焊接注意事項和技巧
1、焊錫絲的選擇。
焊接不同類型元器件時我們要選擇合適的焊錫絲的直徑尺寸,錫絲直徑偏大容易導(dǎo)致錫量過多,連錫等問題;錫絲直徑偏小容易導(dǎo)致錫量過少,需要多次加錫,影響焊接速度,所以選擇合適的錫絲直徑是很有必要的。常見的焊錫絲直徑有0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm,其中0.8mm和1.0mm在最常用的,能夠滿足大部分的焊接需求。
2、焊接溫度的選擇。
焊接不同的元器件需要選擇不同的溫度,以免造成芯片的損傷,比如焊接直插電子料,需要控制溫度在330~370攝氏度;焊接表貼元器件,需要控制溫度在300~320攝氏度;焊接蜂鳴器,需要控制溫度在270~290攝氏度;焊接體積較大元器件管腳時,需要控制溫度不超過380攝氏度;對于特殊的物料,我們需要設(shè)置其需要的溫度范圍,避免因焊接而導(dǎo)致芯片的損壞。
3、烙鐵頭的養(yǎng)護。
烙鐵頭一般都是合金的,如養(yǎng)護不當(dāng),極易造成烙鐵頭的氧化發(fā)黑,不沾錫,影響焊接質(zhì)量。我們?nèi)粘J褂秒娎予F時應(yīng)注意以下幾點:
關(guān)閉電烙鐵電源開關(guān)前一定在烙鐵頭的焊咀面加適量的錫絲,使其完全覆蓋焊咀面,避免造成其氧化。
盡量避免烙鐵頭長時間工作在高溫狀態(tài),否則易造成烙鐵頭的表面電鍍層龜裂,養(yǎng)成焊接完成后隨手將電烙鐵溫度調(diào)至最低的良好習(xí)慣。
在焊接的過程中,不要用烙鐵頭用力擠壓焊點,應(yīng)使焊咀良好接觸焊點,使焊錫自然融化。
禁止用銼刀等粗糙工具清理烙鐵頭,不要使用含氯或酸過高的助焊劑。
烙鐵頭如果氧化不沾錫,可將加熱后的烙鐵頭加錫后在潔咀器或者濕潤的清潔海綿上反復(fù)摩擦,直至氧化部分完全去除干凈。
4、焊接注意事項。
(1)焊接溫度一般不宜長時間超過380攝氏度,否則會降低電烙鐵的使用壽命。
(2)更換烙鐵頭時,不易鎖的過緊,否則易損壞發(fā)熱芯。
(3)清理烙鐵頭殘留的錫渣時不要用力敲打手柄,而應(yīng)借助潔咀器或者清潔海綿去除殘留的錫渣。
(4)焊接完成后,養(yǎng)成隨手把烙鐵頭放置到烙鐵架的良好習(xí)慣,避免意外的燙傷。
(5)長時間不使用電烙鐵時,應(yīng)關(guān)閉其電源開關(guān),避免加熱芯長時間的工作,影響其使用壽命。
作為一名普通的電子工程師,曾以為一只萬用表在手,天下電路板無憂,確不知萬用表雖能指點江山,但不能戰(zhàn)場殺敵;一只手托起萬用表,一只手拿起電烙鐵,方可萬千電路板間如入無物之境,取異常元器件首級,拯救奄奄一息的電路板。
“寒江孤影,江湖故人,相逢何必曾相識。”一葉孤舟,飄然而下,相忘于江湖,仁兄下一塊電路板再決勝負!