大泡泡的好物清单 篇五:电子爱好者的贴片元件焊接常用工具分享

2020-11-24 10:06:57 175点赞 1527收藏 103评论

创作立场声明:文中提到的商品均为自购

作为一名电子爱好者,无论是维修还是 DIY,经常与电子元件打交道。之前我分享过电子产品维修过程中常用到的一些装备,主要针对的是直插式的元器件,一把电烙铁+吸锡器基本就能走天下了。这次分享下一般人很少接触过的贴片焊接常用工具

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贴片与直插

电路板由 PCB 和电子元器件组成,按照不同的封装形式,电子元器件分为直插和贴片两种,两者最大的区别就是体积的大小和焊接方式,从外观上也很容易区分:直插封装有引脚通孔贴片封装无元件引脚通孔

如下图所示就是直插电阻和贴片电阻。直插元件一般用颜色或具体数值标明参数,贴片元件则是印刷上数字或者字母代码,有的贴片元件甚至体积小到印不下标识。

电子爱好者的贴片元件焊接常用工具分享

直插元件适合人工焊接,对于电子 DIY 来说,无需 PCB 打样,就能利用万能洞洞板调试验证电路设计。

贴片元件体积小,重量轻,一般采用 SMT(表面贴装技术)之后,电子产品体积缩小 40%~60%,重量减轻 60%~80%。易于实现自动化,提高生产效率,降低成本,节省材料。

现在设计电路一般都使用贴片,但是直插的不会被淘汰。直插件有功率大,稳定性佳,散热好的特点,这是贴片不能比拟的。贴片元件往往是牺牲了性能换取体积,在很多有精度要求的地方还是得采用直插元件。

封装形式

封装类型是元件的外观尺寸和形状的集合,贴片元件外形各异,厂家按照相应封装标准生产元件以保证元件的装配使用和特殊用途。标准零件之尺寸规格有英制与公制两种表示方法,比如常见的贴片电阻的「0805 封装」就对应着贴片元件的尺寸为 2.0mmx1.2mm 。

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表面贴片封装根据引脚所处的位置可分为:Single-ended(引脚在一面)、Dual(引脚在两边)、Quad(引脚在四边)、Bottom(引脚在下面)、BGA(引脚排成矩正结构)及其它。

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封装的尺寸信息在元件的数据手册里面都有详细的说明。

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贴片元件的出现是为了方便使用 SMT 技术进行机器自动化生产,掌握一些简单的焊接技巧,大部分贴片元件也能使用烙铁手动焊接,元件的封装尺寸和引脚间距直接影响手动焊接的难度,自己 DIY 的话要注意选择好封装形式,比如建议选择 0805 而不是 0402。接下来介绍下手动焊接贴片元件需要用到的一些工具和设备。

贴片收纳

贴片元件盒

贴片元件一般都是采用盘装或者管装,单只体积非常小,需要用到能够密封的收纳盒。这种贴片盒采用统一的接口,能像积木一样扩展成任意大小。盒盖采用自动弹力开盖设计,只要将固定盒盖的挡杆向外按动,盒盖即自动弹跳开启,相当地方便;而要合上盒盖时,只要将盒盖合到位,听到“哒”的一声响,盒盖即被自动锁住;加上盒盖内的紧密圈的设计,可以保证哪怕小得如 0402 这样的小贴片电阻都不会掉落出来。

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镊子

拾取贴片元件需要用到镊子,直头镊子用来夹取,弯头镊子焊接时候不当视线,可换塑料头的镊子能够防静电、保护芯片。

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贴片焊接

焊接技巧

贴片焊接技巧总结就是一句话「熟能生巧」,贴片元件的焊盘小,焊接时需要左右手配合,上手比直插元件难一些,尤其是引脚密集的 IC,要熟练掌握拖焊技巧需要大量的练习。我自己技术也不是很好,电子发烧友论坛里找了一些图片做贴片焊接方法的简单说明:

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贴片练习板

如果是没有接触过贴片焊接的新手,可以使用贴片练习板练手。像我之前买的这种练习板有各种常见封装形式的电阻电容和集成芯片,板子质量不错,可以反复拆焊。练习板本身还带有流水灯电路设计,焊接完成后可以验证是否成功。

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烙铁与配件

焊接最长用到的就是烙铁了,我使用的依旧是可调温的 60W 黄花 907,贴片焊接推荐刀头和尖头配合使用,尖头用来焊接细引脚,刀头用来拖焊。一些高手基本是一把刀头走天下,我自己用的是小刀头,满足大部分焊接场景。

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自己非常心水正点原子的 T100 智能焊台,相比普通烙铁,升温块、控温准、回温快,还能智能休眠,攒钱了入手一台。

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烙铁粘上锡渣需要经常清洁,一般用高温海绵和铜丝球;如果烙铁长时间高温氧化无法上锡的话可以使用烙铁复活膏,插一下洁亮如新;松香或者助焊剂、助焊膏有助于线头上锡或者去除焊盘上的氧化层;

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热风拆焊台

焊接贴片元件如果有一台热风拆焊台的话能够事半功倍,双十一我就购入了一款杂牌的 858D,带温度数显,升温快,出风柔和,手柄朝上智能休眠。

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热风拆焊台需要配合锡浆使用,首先用刮刀将锡浆涂抹在焊盘上,然后用镊子夹稳贴片元件,再用热风枪加热,一会儿就焊接完成了 。焊接完成后需要用放大镜检查下有没有连焊,如果有的话用烙铁沾点松香处理下。

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我买了两瓶锡浆,都不够粘稠,在焊盘上不容易均匀涂抹,可以用锡浆稀释剂调节下。还买了些玻璃针管,涂抹的时候比用刮刀更加方便。

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热风枪除了用来焊接贴片外还可以加热热缩管,之前都是用的打火机,热缩管受热不均,而且会被烧黑,热风枪就不存在这个问题。

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辅助工具

清洗剂

贴片焊接完成后板子上会残留大量的助焊剂,可以用棉签沾点酒精清洁下。

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夹具

贴片元件和 PCB 都比较小,焊接的时候需要夹持住。焊接过程中使用助焊剂会有大量的烟尘,焊接完成后需要灯光检查引脚,我把之前的磁吸式夹具进一步升级,换上了三洋的暴力风扇当作抽烟机,工作电流 0.68A,转速 8500RPM,就是噪音较大,转起来有种起飞的感觉。另外我还 DIY 了一个环形 LED 照明灯,焊接或者检查的时候补光用。

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测试工具

稳压电源

维修或者 DIY 的时候需要为负载提供稳定的直流电压,5V 供电的设备可以用 USB 电压电流表,9V/12V 等常见档位可以用 USB 升压线,后来又买了一个可调电源适配器。为了调节电流又买过恒压恒流模块并 DIY 了万能接口线,调节需要用螺丝刀旋转电位器,都不方便。

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双十一终于一步到位购入了这台优利德数显可调直流稳压电源 UTP1306S。

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产品参数和功能如下图所示,有了它调试电路方便多了。之前的 GPS 定位器评测的文章中就是用它测试的耗电功率。

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万用表

万用表是人手必备的,建议选自动量程的,免去预判和手动切换的繁琐步骤,一定要选能自动关机的,我之前的万用表是按钮开关机,放在包里容易误触开机,又不会自动关机,经常把电池搞没电。

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放大镜

手工贴片焊接之后需要检查下有没有虚焊、漏焊,可以使用带 LED 的放大镜,我一般都是拿手电筒照,肉眼观看。有些看不清的焊点用微单相机的微距镜头观察。不差钱的可以买电子显微镜。

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立创EDA

看到这说明你也是一名电子设计爱好者了,最后我安利一下国产的立创 EDA,上手比 AltiumDesigner 简单得多,半小时就能入门,两小时精通。之前早就听说过个人的 PCB 打样业务,但是一直没去尝试,一方面是我的直插元件库存比较充足,各种 DIY 作品用洞洞板都能实现;另一方面是懒得画 PCB,贴片焊接也不太熟练。

上一个 DIY 项目用到了易微联的贴片模块,没法用洞洞板,加上成品追求小型化,必须要画 PCB 了,立创 EDA 的使用体验非常优秀,从原理图绘制到 PCB 布局再到生生成制板文件一气呵成,下单后三五天就能收到货,价格还挺便宜,以后的 DIY 项目都可以考虑制板了。详细的经验分享可以看上一篇文章:

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大泡泡的 DIY 篇四:从原理图到PCB,教你设计一款迷你WiFi远程控制物联网开关本文来自#千兆网络有什么用#征稿活动,不断提速的网络给你的生活带来了什么变化?快来参与活动,聊聊你玩转互联网,高速网上冲浪的经历!>点击这里查看活动详情BigBubbleGum| 111 评论47 收藏720查看详情

作为一名业余电子爱好者,之前设计完电路后只能使用热转印法制作 PCB,首先要将 PCB 打印到热转印纸上,然后用电熨斗转印到覆铜板上,接着配置腐蚀液、设定好时间,最后再切割、打孔,中途任何一个环节出错都可能导致 PCB 制作失败。

以嘉立创、华强北为代表的个人 PCB 打样业务的出现是广大 DIYer 的福音,更是助力了中国电子行业的快速发展。最近看到嘉立创发文支持 SMT 打样,3D 打印服务也开机试产。PCB 打样——元器件购买——SMT 焊接——外壳装配的一站式服务指日可待,到那时只需要工程师设计出 PCB 图,就可以等着收货啦!

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