如何選擇電烙鐵或電焊臺?
一般使用者在選擇烙鐵的時候,會先考慮烙鐵的功率(Watt瓦特),以此來衡量烙鐵的性能,認為功率越大便越好,其實這個觀念是不正確的。烙鐵的性能取決于多方面,主要如下:1)熱量/溫度提供:a)回熱速度;b)熱容量;c)溫度準確度;2)焊接溫度的管理;3)安全性:a)對電子元件;b)對使用者;4)是否符合無鉛焊接。
由于電子焊接工作多樣化,不是每一種焊接工作都需要擁有烙鐵的所有特點和性能。如果不懂得去選擇烙鐵的話,可能會選用一支并不符合自己要求或性價比超標的烙鐵;有時也可能選擇一支過份簡單的烙鐵,而未能把焊接工作有效地完成。焊接工作其實很簡單,選擇應該物有所用。如要適當地選擇烙鐵,首先要知道自己所要完成的焊接工作怎樣。以下烙鐵性能的介紹,引導使用者如何選擇合適的烙鐵,以配合工作實際需要。
1、回熱速度
①回熱速度說明:在焊接一個焊點的時候,由于有大量的熱量傳送到焊點上,焊咀的溫度會稍為下降。當焊接完畢,焊咀離開焊點的時候,溫度會逐漸回升至原有的溫度。那么這個從焊接完畢到溫度回升到原有溫度整個過程的速度就叫做”回熱速度”。
回熱速度快和回熱速度慢的烙鐵有什么分別呢?在連續焊接時特別明顯。連續焊接指當完成一個焊點后,馬上焊接第二個焊點,如此不停地進行焊接工作。圖1及2顯示了兩者的分別。兩幅圖顯示了焊咀隨時間的溫度變化,由室溫開始接通電源,待溫度穩定后開始進行連續焊接的工作。工作完畢后,待溫度回升至設定的溫度(橫軸代表時問,縱軸代表溫度)。

圖1 回熱速度快的烙鐵 圖2回熱速度慢的烙鐵
當進行第一個焊接工作時,焊咀的溫度下降,當完成第一個焊接準備第二個焊接時,溫度回升。回熱速度慢的烙鐵,由于熱回升的速度慢,當進行數個焊接工作后,溫度就可能不足了(如圖2)。但回熱速度高的烙鐵就能在連續焊接時保持穩定的溫度輸出(如圖1)。
②回熱速度與工作的配合
如果進行間斷式一兩個焊點焊接,可以使用一些回熱速度不高的烙鐵。但如果做連續焊點焊接(例如生產線連續工作,就需要回熱速度高的烙鐵。另外如果需要利用一些特別的焊咀來拖焊PLCC、QFP等芯片,由于要在短時間內連續焊接芯片上多個焊點,必需使用回熱速度高的烙鐵才能進行(圖3)。如要使用回熱速度低的烙鐵進行連續焊接,就要使用高溫,但高溫會破壞敏感的電子元件,使用回熱速度高的烙鐵就可以使用低溫焊接。

圖3 PLCC芯片焊接
快速回熱使在低溫下也可以充分焊接,減少對電路板及敏感電子元件的破壞,延長焊咀壽命,并且能增加連續焊接的工作效率。快速回熱減低焊接時溫度的大幅變動,使焊接工作容易掌握。
2、熱容量
大小不同的焊咀,它們的熱容量都不同。焊咀越大,熱容量越大,在焊接時,熱的散失就越少,相反,焊咀越細,熱容量就越少,在焊接時,熱的散失就會越多。
圖4 大型焊咀 圖5中型焊咀 圖6小型焊咀
圖4、圖5、圖6分別表示了3種大小不同的焊咀在工作時的溫度變化,從3幅圖比較可以看出:焊咀越大,熱容量越高,下降的溫度越少,反之相反。所以在焊接時,如果使用比較小型的焊咀,溫度要比平常要高一些,在焊接時才有足夠溫度,如果使用比較大型的焊咀,就可使用比較低的溫度做焊接。
②熱容量與工作的配合
在選擇烙鐵的時候,要考慮焊咀的大小,如使用的焊咀是大的,就可以配合比較低溫的烙鐵;如果使用的是小型焊咀,就需要使用溫度比較高的烙鐵來配合。如果焊接的工作需要更換焊咀大小,應該使用帶有調溫的烙鐵,不管焊咀的大小,只需要利用調溫功能做配合就可以。小型的焊咀,因為熱容量比較少,所以需要使用高溫焊接,從而提供足夠熱量,但高溫會使焊咀容易氧化,降低焊咀壽命,所以在使用小型焊咀時要特別注意保養,經常清潔焊咀,用后馬上把溫度調低。
3、焊咀溫度準確性
現在焊接的電子元件越來越細小及精密,對溫度的要求越來越嚴格,所以烙鐵的溫度準確性亦相當重要。有很多人認為如果設定的溫度與焊咀的實際溫度有差別時就是電烙鐵的性能有問題或損壞,其實并不是這樣。焊咀溫度與實際溫度的相差主要是由兩個因素影響的,這包括(一)焊阻的大小及形狀,(二)焊咀及發熱芯的損耗。具體見本冊“標題7焊接中焊臺設定溫度與焊咀實際溫度關系”。
4、焊接的溫度管理
在使用調溫的烙鐵時,可能有些操作員有意或無意地把溫度改變,改變后沒有把溫度調回到原來溫度,這樣可能影響焊接工作。為了避免這樣的情形發生,調溫烙鐵必需配備溫度調節鎖定功能,把已設定好的溫度鎖定,有些烙鐵具有溫度調節鎖定功能,例如WD1000等。
5、對電子元件的安全性
進行焊接的時候,烙鐵是直接接觸電子元件,如果烙鐵本身帶有靜電或漏電壓大,就會破壞一些對靜電或漏電壓敏感的電子元件。所以在焊接一些敏感元件時,就要選擇帶有防靜電功能(ESD)的電烙鐵。另外,要選擇漏電壓低的烙鐵。例如WSD81等電焊臺為防靜電設計,并使用24伏發熱;低電壓及絕緣阻抗值高的發熱材料能使電焊臺擁有低于2毫伏的漏電壓;使用防靜電材料表面阻抗值在105~109Ω之間時,即使焊接敏感元件,也安全可靠。
6、對使用者的安全性
選擇烙鐵的時候,亦要照顧操作員的使用情況,如果在生產線上進行焊接,操作員便需要長時間拿著烙鐵進行焊接工作。這樣烙鐵本身外形上的設計就十分重要,如果烙鐵本身過大或過重會使操作員感到疲勞或不適,使工作效率降低。一支手柄特別輕巧、舒適及容易控制的烙鐵,能長時問使用而絕不感疲勞,從而提高工作效率。另外,使用低電壓發熱芯能避免因漏電而發生觸電。
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