您試過電阻焊接嗎？您該試試。

電氣工程師或駭客彎下腰，然後使用烙鐵焊接電路板的畫面，是電視與電影經常上演的陳腔濫調 (圖 1)。

圖 1：電氣工程師拿著烙鐵在電路板上作業是經常出現的畫面，但真實性有待考察。(圖片來源： Radio Shack of Bozeman)

但背後原因其實立意良好：焊接是進行電氣連接的主要技術，更是絕大多數電子元件與板件進行電氣與機械式連接時唯一實用的方法。也有壓接與繞線等其他技術可用，但那只適合用於電線。

要學會正確焊接並不困難，但需要練習與耐心才能精進技巧，達到良好的焊點，並具有穩固的電氣與機械效能，而非只是「冷焊」而已。後者可能會造成誤導，讓您以為已經有效連接，但其實並未達到。

在大部分的焊接畫面中，工程師使用的都是焊筆。這也是合理的情況，因為焊筆是絕大多數使用者開始接觸電子學時所用的工具。只是，許多自己動手做 (DIY) 熱衷者與大多數專業人士，最後都會選用溫度控制型裝置，如此即可設定想要的筆尖溫度。要焊接熱質量或敏感度不同的元件與引線時，此功能就相當實用。

若正確操作，良好的焊點無疑會具有可靠性。對許多工程師而言，良好焊點的製作，以及助焊劑熔化時散發的煙霧與氣味，會融合成一種藝術感與個人滿足感，而且也有少部分人如此承認。

為何要叫做「烙鐵」？有其歷史淵源：透過焊接進行金屬接合的歷史比電子學還早。在目前便利的電氣加熱焊接機問世之前，烙鐵早就存在：在火爐上放一塊鐵進行加熱，取出後進行約一分鐘的加工，直到冷卻為止 (圖 2)。

圖 2：「烙鐵」一詞是傳承當時的歷史工具，代表在火爐中加熱，然後用來將兩塊金屬焊接在一起。(圖片來源： Pinterest)

烙鐵當時廣受實驗室與研究人員使用 (當時的「創客」)，還有水管工、鐵匠與其他工匠也都會使用。認真的使用者同一時間會在火爐上放好幾塊烙鐵一同加熱，如此一來，要用時就會有備妥的烙鐵可用。管理這一套烙鐵不僅要多加注意也要花費時間；此難題因而衍生出一句英文諺語「Having too many irons in the fire」，代表手頭同時太多事要忙。

在可攜式氣體燃料噴槍發明後，「火爐」烙鐵就升級成可直接用火焰加熱 (圖 3)。若你還覺得有焊接障礙，想想當時 1850 年代，鋪設第一條跨太平洋電報纜線的工人，就是用這些歷史性的工具成功接續並焊接粗厚的海底電纜，而且還是在公海的船上作業呢。

圖 3：氣體燃料加熱器的開發衍生出「自體發熱」烙鐵。(圖片來源： Steve's Antique Technology/StevenJohnson.com)

電力供應的普及也迅速帶領焊筆的發明，改為使用一體式加熱元件，並摒棄外部加熱鐵件。即便生產配置下的電路板目前一般都是用波峰焊或迴流焊技術進行焊接，但遇到返工、特殊元件或要將電線接至連接器時，還是有人工焊接的需求。

有些人堅持，因為目前的電氣工程師花更多時間在電腦前作業，因此不需要瞭解焊接方法。儘管有此見解，但在現實情況中，許多實務派電氣工程師，仍然認為親手焊接是重要且實用的技能之一。其實傳統的焊筆就足以勝任 (無論是基本的非穩壓裝置或較進階的溫控型裝置)，但在置放精密度上仍有其限制與缺點，也有鄰近元件或材料 (如塑膠外罩) 因高溫而受損的風險。

化耗散為優勢

幸好，有個便利且容易使用的替代焊接技術，那就是電阻焊接，此技術已經問世數十年且具備諸多優勢。採用知名的電氣自體發熱原理，形成相當局部性的「熱點」，且溫度夠高，足以熔化焊料，產生高品質且可靠的連接。焊料與焊筆用的是相同類型。American Beauty Tools 的 Model #10502 小電量鑷子型裝置就是電阻焊接系統的代表性產品，如圖 4 所示。

圖 4：Model #10502 是低功耗的電阻焊接裝置，可提供功率控制，以及具有尖頭鑷子的把手，以利精準置放。(圖片來源： American Beauty Tools)

此裝置可在要焊接的連接處提供高達 250 W @ 2.8 VAC。操作相當簡單：系統的電流會透過把手的一對鑷子施加到焊點；用鑷子尖端將要連接的地方「叉開」。操作人員踩下踏板，電流會在尖頭之間流動，焊點會發熱，操作人員塗上焊料，待熔化後，鬆開踏板。

整個過程僅需數秒鐘，雖然發熱可能會導致鄰近的元件或材料受損或熔化，但這幾乎不會發生。因為施加在尖頭之間的電壓相當低，只有幾伏特而已，因此不會有使用者觸電或周圍元件受損的情況。

把手與鑷子是此系統具備靈活性、效能與便利性的關鍵要素。原因如下：焊筆的尖端接觸焊點時要有足夠的熱接觸面積，才可提供必要的熱傳遞到焊點，以利焊料熔化。這在狹窄空間內或遇到小型元件時其實有所難度。相較之下，電阻焊接系統的鑷子可讓電流直接流通，且可在狹窄空間內達到更精準的定位與更高效率。

這種鑷子，廠商有提供多種尺寸，可因應不同的焊接情況與操作空間。鑷子尖端可調整，以利接觸相當狹窄的位置或在角落附近施工。舉例而言， American Beauty Tools 的 Model 105133 把手長度為 6 英吋 (in)/15.24 公分 (cm)，具有直徑為 0.04 in/0.10 cm 的鎳鉻材質錐型尖頭電極。電極之間具有 0.375 in/0.95 cm 的開口，而且可輕易彎曲或開槽，因此使用者可針對特定應用進行客製化。

圖 5：Model #105133 把手具有鎳鉻電極，間距為 0.375 in/0.95 cm，可進行調整以便更輕易接觸狹窄位置。(圖片來源：American Beauty Tools)

結論

電阻焊接不僅是傳統焊筆焊接的替代方案，還可提供獨特的優勢。可將熱能集中在極為局部的熱點；輕鬆接觸狹窄位置；縮短焊接時間；將高溫引發的損害降至最低；使用更輕巧的把手，減少操作人員的疲勞感；只有在實際焊接時才會「啟動」，因此可降低能耗；電極不會損耗，也不需要一直重新沾錫與清潔。

若您還沒用過電阻焊接，就像大家說的，「Try it！你會愛上的」。

相關內容

推薦的焊接技術

https://www.digikey.com/en/articles/recommended-soldering-techniques

American Beauty Tools 參考影片

1. 「使用電阻焊接設備將通孔元件焊接到 PCB 上。」
2. 「以電阻焊接方式將多條電線焊接到多接孔開關組件的焊片。」
3. 「多引腳音訊插孔與纜線組件的電阻焊接。」
4. 「以電阻焊接方式將電線端接到微型開關。」
5. 「電極替代品：105133 微型鑷子把手」