什麼？你還不知道如何焊接？

有件事一直讓我感到驚訝，就是最近遇到的年輕一代電子工程師，很少有人知道如何焊接。我不想在此貶低他人 (我的評論已不如過去犀利)，但若是有人負責設計電子系統，或在基礎層面操作這些系統 (換言之，他們不是一般使用者)，卻無法拿出烙鐵來加上跳接線或更換壞掉的元件，這根本是我無法想像的。

艱難的學習之路

我敢誇自己的焊接技術還算不錯，但學習這門技藝花了我很多時間和精力。我不敢把自己比作是梵谷，但值得注意的是，我跟他都是自學有成的；他喜歡畫向日葵，而渺小的我則喜歡焊接。

我的焊接之旅大概從 1969 年這久遠的年代開始。那一年我 12 歲，父母為我訂閱了幾本電子和無線技術業餘愛好者的月刊雜誌。每月月初，我一放學，就會跑到馬路盡頭一小排商店的書報攤，看看最新發行的雜誌是否已經上架。每當我拿到任何一本雜誌，我就會靠在書報攤外牆上翻閱文章，尋找我可以製作的小物件，然後到幾英里外最近的電子用品店購買我需要的元件。

我已經想不起來是從哪裡獲得當時所用的烙鐵，但我敢打賭，這絕對與你想的完全不同。我的烙鐵有一根木製把手，包覆著著一支 1/4" 的金屬軸。軸身尾端的烙鐵頭，採用直徑約 1"、長約 2" 的金屬圓柱，末端則是錐尖。我必須在廚房瓦斯爐的爐圈上加熱金屬端，直到發出熾熱的紅光，然後快速跑到樓上臥室，在烙鐵冷卻到無法使用之前，儘可能焊接最多接點。

不出所料，這麼做的結果便是過多乾焊點。造成這種結果是因為有污垢和／或熱能不足，導致焊料無法正常流動。而污垢很可能是一個或兩個連接件上有氧化層所致。最終焊點看起來可能已經接上，但實際上可能是開路、高電阻的連接點，或者在最糟糕的情況下，導致連接斷斷續續。

使用我這個巨型烙鐵的另一個問題在於，焊料會飛濺。因此在我打造專案用的小型條板上，相鄰軌道之間會形成短路。有些如同頭髮般細小，如果不借助放大鏡就很難找出來。往好的方面來看，由於經歷這一切艱難，我可以「自定步調」學習 (或許「自我誘發」會更為合適)，不斷摸索如何偵錯和排除電路故障的原因。這段經歷對我未來的發展很有幫助。

更輕鬆的學習方式

如果想學習焊接，首先需要具備烙鐵和一些焊料。再來就是備妥需要焊接的東西。說實話，如果從懂焊接的人那裡獲得一些指導，就可以省下許多時間，但若無人指導，網路上也有許多教學課程、操作影片和其他資源，包括 DigiKey 製作的如何焊接和如何焊接通孔式元件影片。

至於烙鐵，目前有很多選擇。若要處理的是小型專案，我經常使用獨立式裝置，例如 SparkFun Electronics 的 TOL-14456 烙鐵。若是涉及大量焊接的較大型任務，我通常會使用焊台。對於初學者來說，使用 SRA Soldering Products 的 AO469 焊台是相當好的起點 (圖 1)。

圖 1：AO469 是一款高效能烙鐵，配備快速作用的 PTC 陶瓷加熱器，適用於初學者和進階焊接。分離式的烙鐵頭和加熱器設計，可以輕鬆更換烙鐵頭。(圖片來源：SRA Soldering Products)

接下來，您需要的是焊料。我從小就使用傳統的錫鉛焊料，錫的比例為 60%，而鉛的比率為 40% (因此通常標記為 60/40)。另一個常見的比例是 63% 錫和 37% 鉛，通常稱為「Sn63Pb37 (63/37)」，其中「Sn」和「Pb」分別是錫和鉛的化學符號。這種焊料的熔化溫度大概從 360°F 開始，因此很容易使用。

2006 年，歐盟 (EU) 指令禁止在大多數消費電子產品中使用含鉛焊料，其他國家也紛紛效法。不幸的是，無鉛焊料 (如錫銀銅合金) 需要更高的溫度，而且使用起來較為困難。因此，初學者最好從錫鉛焊料開始練習 (只要在焊接時不要吸到廢氣就好)。

焊料有各種形狀和尺寸，我們在此關注的是含焊劑芯的焊線。焊劑有助於清潔焊點並使焊料流動。焊線的直徑有很多種，我個人偏好使用直徑接近 1 mm 的焊線。

如果計畫進行大量焊接，那麼 Kester Solder 的 24-6337-0039 焊線捲是不錯的選擇。這款線捲重 1 lb，足夠使用很長一段時間。

最後，但同樣重要的是，備妥想要焊接的東西。就我來說，正如部落格文章開頭所述，我一開始使用小型條板和元件，來打造業餘愛好者雜誌上介紹的簡單專案。有個更直接的方法就是，購買特殊的焊接訓練套件，其中包括印刷電路板 (簡稱 PCB 或電路板) 及配套元件，如 Chip Quik, Inc 的 SMDPST120 訓練板 (圖 2)。

圖 2：SMDPST120 雙面練習電路板配有 120 種表面黏著元件和引線型通孔式元件。元件的覆蓋區清楚標示在電路板上。(圖片來源：Chip Quik, Inc.)

就我個人而言，我會從離散的引線通孔式 (LTH) 元件開始，如電阻、電容和二極體。然後，我會轉向雙列直插式封裝 (DIP 或 DIL) 的 LTH 積體電路 (IC)。接下來，我會開始研究表面黏著元件 (SMD)，從較大的離散式雙端子元件開始，再到較小的封裝，最後才是積體電路。

結論

有些人認為電子工程師不用知道如何焊接。有些工程師的確有一種「將焊接留給技術人員操作」的心態。某些公司的政策也是如此，只有受過焊接訓練的技術人員才能操作烙鐵。儘管如此，不被允許做某件事，和不知道如何做某件事，這兩者之間有著天壤之別。除了其他考量之外，在學習如何焊接的過程中，還可以教會你辨認焊點的好壞，以及壞的焊點可能造成的各種問題。在找尋設備故障之處時，這些經驗都是無價之寶。

當然，焊接技術絕不止於在此討論的這些。舉例而言，假設以錯誤的方式焊接二極體等極化元件 (即只能朝著一個方向連接到電路的元件)，那麼該如何對元件進行「解焊」？此外，還有很多小技巧可以讓你的工作更輕鬆，但這些要點將留待日後再做分享。現在，如同往常一樣，歡迎你們隨時提出意見、問題和建議。

推薦影片

1：如何焊接

2：如何焊接通孔式元件影片。