你尝试过电阻焊接吗？早该试试了。

电气工程师或黑客弯着腰在电路板上使用烙铁是电视和电影中经典的老掉牙形象（图 1）。

图 1：电气工程师拿着烙铁在电路板上工作是一个经常使用的形象，有相当高的真实性。（图片来源：Radio Shack of Bozeman）

之所以这样，是因为焊接是在进行电气连接时采用的主要技术，也是将大多数电子元器件以电气和机械方式连接到电路板上的唯一实用方法。还有一些如压接和绕线等其他技术，但这些都是用来连接各种导线、电线的。

学习正确的焊接并不难，但需要反复练习和耐心，才能掌握如何使焊点具有可靠的电气和机械性能，而不是一个“冷”焊点。后者会造成误导，让你觉得焊接良好，连接可行，而实际上并非如此。

在大多数这类焊接图片中，工程师使用的是一种基本的笔式烙铁。这是可以理解的，因为笔式烙铁是大多数用户开始接触电子产品时使用的焊接工具。然而，许多自己动手 (DIY) 爱好者和大多数专业人员最终都会转向温控设备，这种设备可以设置所需的焊头温度。这在焊接热质量或热敏性不同的元件和导线时是一个非常有用的功能。

毫无疑问，只要操作得当，精心焊接的焊点才是可靠的。对许多工程师来说，精心焊接的每个动作以及（需要防止氧化的）助焊剂熔化产生的烟雾和气味是一种艺术性和个人满意度的相互融合。

那么，为什么它被称为“烙铁”？答案是基于历史作出的：焊接作为一种金属连接技术早于电子产品。在使用方便的电加热装置出现之前，烙铁的使用方法是这样的：把烙铁放入火中加热，然后取出来，工作时间约为一分钟直至冷却（图 2）。

图 2：“烙铁”一词由历史工具延续而来，将其在火中加热，然后用来焊接两块金属。（图片源：Pinterest）

实验人员和研究人员（当时的 "制造者"）以及水管工、锡匠和其他工匠都在使用烙铁。做事认真的用户会将多个这样的烙铁放入火中，让所有的烙铁同时加热，这样在使用时总有一个烙铁是热的。管理这组烙铁需要集中注意力和时间；这就是“火中有太多烙铁（即，有备无患）”说法的由来。

当便携式气体燃料火炬出现后，“火中”的烙铁也升级为可以直接用火焰加热的烙铁（图 3）。如果你认为自己很不擅长焊接，请你记住在 19 世纪 50 年代铺设第一条跨大西洋电报电缆时船员们就使用了这样的工具，成功地拼接和焊接了厚重的海底电缆，而这一切都是在航行在公海的船上进行的。

图 3：燃气加热器的发展推动了“自加热”烙铁的出现。（图片来源：Steve's Antique Technology/StevenJohnson.com）

随着电源技术的成熟，很快促进了采用一体式加热元件的笔式烙铁的出现，并淘汰了外部加热式烙铁。尽管现在生产环境中的电路板一般都使用波峰焊或回流焊技术，但仍然需要用手工焊接来进行返修、焊接特殊元器件或将导线连接固定到连接器上。

有人坚持认为，由于今天的电气工程师把更多的时间都花在了键盘上，所以他们不需要知道如何焊接。尽管有这种推测，但现实对于许多动手能力强的电气工程师来说，手工焊接仍是一项重要而有用的技能。虽然传统的笔式烙铁可以完成这项工作——无论是基本的非稳压还是更先进的温控装置，但它们在放置精度方面存在局限性和缺陷，而且有可能损伤邻近的元器件或材料（如塑料外壳）。

将耗散变成优势

幸运的是，有一种称作电阻焊接的焊接技术已有几十年的历史，简单易用且优势众多，可以取代以前的焊接技术。这种技术利用大众熟知的电自热原理，形成一个非常局部化的“热点”，其温度足以熔化焊料，从而实现高质量、高可靠性的连接。这种技术采用与笔式烙铁技术相同类型的焊料。电阻焊接系统具有代表性的产品如图 4 所示：American Beauty Tools 的 Model #10502 小型镊子式装置。

图 4：#10502 型是一种低功率电阻焊接装置，包括电源控制器和一个带针尖状镊子的操手柄，能实现精确放置。（图片来源：American Beauty Tools）

该装置可以在 2.8 V AC 电源下向待焊接部位提供高达 250 W 的功率。操作很简单：该系统的电流通过操作手柄中的一对镊子施加到待焊接部位；使两个镊子尖分别位于待焊接的部位的两端。操作者踩下脚踏板，电流流经镊子尖，加热焊接部位，然后涂上焊料将其融化，然后松开脚踏板。

整个过程只需几秒钟，这使得可能损坏或熔化邻近元器件或材料的情况不复存在。由于施加在镊子尖上的是只有几伏的低电压，因此不会对用户造成电击或损坏附近元器件的危险。

操作手柄及镊子是该系统灵活、便利和性能出色的关键。理由如下：笔式烙铁的尖端需要接触待焊接部位并有足够的热接触面积，以便向结合部位提供必要的热量，熔化焊料。在狭小的空间内或小部件上完成上述操作可能是一个挑战。相比之下，电阻焊接系统的镊子可以引导电流的流动，并在狭小环境中更精准地定位，而且效率更高。

供应商提供的这种镊子包括多种尺寸，可适应各种不同的焊接情况和焊接空间。镊子尖端可以调整，可以方便地进入狭窄的部位或转角处。例如，American Beauty Tools 的 105133 型 手柄部分长 6 in. /15.24 cm，具有 0.04 in. / 0.10 cm 直径的锥形镍铬针电极。两个电极之间的距离为 0.375 in./0.95 cm，可以很容易地进行弯曲或切口，允许用户根据具体应用定制手柄部分（图 5）。

图 5：#105133 型操作手柄采用镍铬电极，间距为 0.375 in./0.95 cm；使用时可以进行调整，以适应狭小的焊接部位。（图片来源：American Beauty Tools）

结语

电阻焊接不仅能替代传统的笔式焊接工具，而且还具有多个明显的优势。电阻焊接将热量集中在极小的部位、能方便地进入狭窄的地方；缩短焊接时间；最大限度地降低过热引起损害的可能性；使用轻型手柄，不仅减少操作者疲劳，还能减少能耗，因为只有在实际焊接时才接通电流；而且电极不会磨损，也不需要不停地重复润湿和清理。

如果你还没有使用过电阻焊接，记住那句俗语“试试吧，你会喜欢的”。

相关内容

建议采用的焊接工艺

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

American Beauty Tools 参考视频

1. “使用电阻焊接设备在 PCB 上焊接通孔器件。”
2. “使用电阻焊接技术在多抽头开关组件的焊接端子上焊接多根导线。”
3. “使用电阻焊技术焊接多引脚音频插孔和电缆组件。”
4. “使用电阻焊技术焊接微型开关的导线。”
5. “电极替代产品：105133 微型镊子形操作手柄”