關鍵詞：焊接, 工具, 烙鐵, 助焊筆, 吸錫線, 吸錫器, 夾持工具
焊料是導電的「膠水」，幾乎能將電子世界中的所有東西粘合在一起，但是您知道焊接的歷史要比電子產品早幾千年嗎？有證據表明，早在5000年前，美索不達米亞的工匠們就使用了焊料。
在金屬加工史上，人們很早就開始使用軟焊和硬焊來生產珠寶、工具和武器，這也許可以追溯到公元前4000年。如今，除了製作珠寶、工具、武器以及組裝彩色玻璃窗之外，我們還使用焊料來連接銅水管。
在電子領域，焊接最關鍵的作用是在導線、連接器、電路板和電子元件之間形成物理及導電連接。雖然波峰焊和回流焊可能已成為基於嚴格的時間和溫度曲線的科學，但手工焊接仍然是一門藝術，需要技巧、領悟力、靈巧性和適當的工具。
第一個工具是一塊好烙鐵，這是每個要進行焊接的人都必須具備的工具。關於烙鐵，「好」的定義隨著時間的推移而發生演變。我的第一塊烙鐵很便宜，今天我們可能會稱之為「木材燃燒器」，因為它與配備木材燃燒工藝套件的加熱工具很相似。木材燃燒器沒有溫度控制功能，所以不是特別適合用於電子作業，對於今天的焊料而言尤其不利。
我的第一塊「好」烙鐵是我在大學時購買的Weller WTCP焊臺。溫度控制由烙鐵頭利用磁性居裡點技術設定，焊接溫度選項為600°F、700°F或800°F。若想改變工作溫度，須關掉烙鐵讓它冷卻，然後換掉烙鐵頭。這不是特別方便，所以我從未改變過焊接溫度。
為了見證購買優質工具的重要性，特別是焊接工具，半個世紀後我仍在使用這個Weller焊臺。它一直是我的主力工具，仍然位於我的工作檯上，但這種型號在數十年前便已停售。不過，這種烙鐵頭仍然有售，說明這款焊接工具一直是許多人的重要工具。
然而，電子領域在過去幾十年裡已經有了很大發展，50年前普遍使用的60/40 錫/鉛焊料已被許多新型焊料（特別是環保的無鉛焊料）所取代，後者需要很多不同的焊接溫度才能達到最佳效果。
此外，電子元件、連接器、導線和印刷電路板走線都變得更小，故需要各式各樣的烙鐵頭來滿足用戶可能面臨的所有不同焊接要求。所以，我最終購買了一個更現代化的焊臺，它有電子可變溫度設置和大量烙鐵頭選擇。我現在有一個早期非數字版本的American Hakko FX888D 焊臺（圖1）。
圖1：類似AmericanHakko FX888D這樣的好焊臺支持根據手頭任務需求設置焊接溫度。（圖片來源：American Hakko）
若要組裝現代電子系統設計並開發原型，您需要處理所有不同類型的焊接工作，因此必須有一個好焊臺。此外，為了避免出現不良連接圖示中的各類不良焊接連接（圖2），同樣需要一個好焊臺。
圖2：不良焊接連接圖示說明需要良好的焊接技術和優質的焊接工具。（圖片來源：Adafruit）
此圖取自《Adafruit Guide to Excellent Soldering》，說明了在沒有掌握焊接技術且缺少適當的焊接工具時會出現的許多問題。例如，當烙鐵不夠熱時，或者在焊接接頭冷卻時受到推撞，則會造成冷接頭。
除了一個好的溫控焊臺以及各類烙鐵頭之外，還需要尖嘴鉗、鋼絲鉗、平切鉗和剝線鉗。我還發現有許多極為廉價的工具可以幫助我們實現更好的焊接效果。以下是我推薦的四種工具。
工具之一：助焊筆
在這些焊接工具中，最重要的一種便是助焊筆。當然，大部分焊料內部都有焊劑，以前的元件引腳和導線非常粗，焊料的直徑非常大，焊料內部包含的焊劑量足夠多（大多數情況都是如此）。現在已不再是那樣了。再看一下圖2。那些沾錫問題表明，當應用烙鐵和焊料時，焊點處沒有足夠的焊劑。
圖 3：Kester的免清洗型號 951 Flux-Pen 有一個氈尖，它可用於將焊劑放在需要的地方。（圖片來源：Kester）
過去，如果需要一些額外的焊劑，一般使用粗短的焊劑刷從一小罐焊劑中蘸起焊劑進行添加，這種焊劑刷更多地是從五金店的管道材料區買到的。這樣做容易弄髒焊接區而且不太精確。
如今，更小的電子元件需要更好的方法來塗敷焊劑，那就是「助焊筆」。我使用Kester的免清洗型號951 Flux-Pen®，強烈推薦大家使用（圖3）。
工具之二：吸錫線
接下來需要消除多餘的焊料，我可以推薦兩種廉價的工具。第一種是吸錫線，它是扁平的裸銅或鍍錫編織線，可用於抹去多餘的液態焊料。其選擇範圍有數百種之多，一般需要若干不同規格的吸錫線，以進行大型和更小更精確的清理操作。
這裡不推薦特定的吸錫線或特定品牌的吸錫線，我建議大家看一下Digi-Key吸錫線摘要頁面。您可從窄吸錫線和較寬的吸錫線開始搜集所需的吸錫線。
工具之三：吸錫器
如果多餘的焊料清理量很大，應使用焊料泵（也稱為吸錫器）。當需要從電路板上移除焊接的通孔元件時，焊料泵特別有用。
市場上有集成烙鐵的電動焊料泵，但是對於操作次數不多的吸錫任務，在工作檯上備一個手動泵會非常方便，例如經濟實惠的Aven Tools 17537吸錫器。隨著時間推移，我發現自己更喜歡像Aven 17537這樣可以單手操作的小型吸錫器（圖4）。
圖4：AvenTools的17537吸錫器非常適合清理大量焊料。（圖片來源：AvenTools）
工具之四：夾持工具
最後，焊接對靈巧性也有要求。我看過一些YouTube視頻，有人可以用兩隻手握住兩根導線（或一個電路板和一根導線）、一塊烙鐵以及一段焊料，他們只用兩根手指將適量的焊料準確送入接頭，焊出一個良好的焊點。
我沒有那麼靈巧，所以我求助於一種稱為「第三隻手」的方便且實惠的工具來幫我「拿」東西。我在焊接時，使用AvenTools 26000型帶夾子的Helping Hands放大鏡來夾持各種零碎的東西（圖5）。
圖5：Aven Tools 26000型帶夾子的Helping Hands放大鏡在焊接時提供援助之手。（圖片來源：Aven Tools）
Aven的Helping Hands工具僅佔用很少的工作檯空間，能夠隨意進行調節，並且放大鏡對我的老年眼力很有用。此外，用於夾持工件的鱷魚夾還能充當散熱器，防止焊接熱量沿著導線向下傳播。我曾在加熱焊點時操作太久，使得塑料絕緣護套熔化並燒傷了手指。Helping Hands夾具有助於防止此類問題發生。
根據我的經驗，一個好焊臺再加上這四種經濟實惠的工具會大大簡化焊接工作。以上就是我的建議；您有何建議？歡迎在下面進行留言討論。
關於作者
Steve Leibson是HP和Cadnetix的系統工程師、《EDN》和《Microprocessor Report》雜誌主編以及Xilinx和Cadence的技術博主，並擔任過兩集「The Next Wavewith Leonard Nimoy」的技術專家。33年來，他一直致力於幫助設計工程師們開發出更好、更快、更可靠的系統。