數位電子自造：工具篇☀

為了實現一個足以自嗨的電子自造工作室，不花費太多預算、借家裡一個角落、一張工作桌就能開工，不宜有冗余少用的工具與設備。

因此一定要稍微講究一下工具的精簡選用原則。

雖然各式電子工具功能、種類繁多，但初入門者應該從最必要的工具開始選用，慢慢適應，再依真實需求增加新工具。相信很快就會備齊合自己使用的一堆電子自造工具。

開工一陣子後，會發現其實有一些不太合用的工具，可以慢慢汰換、整合優化，讓手邊工具逐漸達到更為精簡、合用的境界。

基於數位電子設計的自造精神，我們要的不是充滿昂貴器材的專業電子設計實驗室，也不是料件無所不包的營業型電子維修實驗室。我覺得我們要的數位電子自造實驗室可以是個簡單、高CP、有趣且萬能的玩學工作環境。

以下就來分享一下我的新時代電子自造工具選用觀念：

• 控焊台
  • 這焊台其實指的是電烙鐵，電子自造愛好者最基本、絕不能缺少的焊接工具。因為比較高規格的溫控烙鐵電源系統與控制電路體積會有點大，所以要做成分開的焊台與手柄兩個部分。
  • 我們可以限制自己只玩小型 SMD 電子電路，所以只要準備 60W~90W 左右的溫控焊台或是輕便的單柄烙鐵，選用合適 SMD 工作的小型焊頭就可以了。（如果有需要處理比較大面積的電線或焊點，可能需要選擇100W ~ 150W以上的焊台，才能順利加熱大面積的焊錫。）
  • 我推薦日本白光 Hakko 的原裝 FX-888D 溫控焊台，這絕對是經典高品質、高CP的首選焊台規格。這種優良焊台可以使用很多年，價格大約新台幣 2000～3000 元，非常值得投資。（這是我最常用的主要焊台。）
  • 如果想要輕便的選擇，也可以用單隻的溫控烙鐵，例如我有一隻中國創新高 E60WT 單柄電烙鐵，60W功率，在焊柄上數位溫度控制選單，很方便好用。（新款 D60W 更增加了我覺得很有用的休眠功能。）
  • 還可以選擇酷炫的無線 TS-80/TS-100 之類的小巧型充電烙鐵，用 PD / USB 電源就可以充電，非常便利，隨時隨地都可以使用。價格大約新台幣 3000 元上下，這規格的焊頭也會比較貴些。
  • 如果想要高 CP 值的焊台，可以考慮所謂的「白菜」焊台（仿 Hakko FX951 專業焊台）的超低價 DIY 版本，採用高品質的 Hakko T12 72W 內熱溫控烙鐵頭規格。這種 DIY 焊台的電路設計與控制器用的是 8/32位元的 MCU，多為玩家自造的溫控程式，通常會有很方便的休眠、震動喚醒、8秒回溫之類的多功能設計，非常超值。（這 T12 白菜 DIY 版，也是我很常用的焊台，因為逐漸年邁的我，喜歡休眠、自動關機的功能，以免忘了關電源就開，會有浪費電或發生危險的問題。）
  • 我常用的焊接溫度大約是 300~350ºC。如果對一般的小焊點，烙鐵回溫速度不要太慢都是 OK 的選擇。如果想要俐落些，就選擇比較工業級的 T12 焊台，通常都可以滿意。如果特別要講究回溫速度，據說西班牙的 JBC 焊台，有傳說中兩秒回溫的特異功能，只是價格相當昂貴，是焊台界的勞斯萊斯，適合發燒友使用，不缺銀子的朋友可以考慮。我自己覺得太高的規格，並無助於我焊接的心情與功能性，所以沒有考慮這款偷債的逸品。

• 烙鐵頭
  • 如果你選的焊台是 FX888D，就可以用 T18 規格的數十種高品質焊頭。（多數電烙鐵都可以選用各式焊頭。）
  • 我推薦的 SMD 作業焊頭形狀有一字頭、馬蹄頭、刀頭與彎尖頭。
  • 一字可以平頭進行小「拖焊」，側一點可以有尖點處理晶片的單一腳位上錫。一字焊頭前端還算容易「帶錫」，所以處理一坨多腳短路的錫，加上一點點助焊劑，就可以輕易帶走多餘的錫。
  • 拖焊是指快速焊好一整排晶片焊腳的作業方式，只要搭配適當的助焊劑，焊頭上一點點銲錫就可以快速拖拉上錫。稍微練習拖焊幾次，就可以學會把超多焊腳晶片的每一隻腳都焊得非常均勻完美。
  • 馬蹄頭與刀頭是更好拖焊的焊頭形狀，但我個人不常拖焊，喜歡慢工出細活，享受一點一點焊的樂趣，而且馬蹄與刀頭處理單腳時會比較粗工些，這時彎尖頭就比較好用些。彎尖頭也可以帶些銲錫進行拖焊，但焊頭帶錫量比較少，通常我只用於單腳的焊接處理，或是比較密佈的多零件部位焊接或整理。
  • 建議新手四種焊頭都要買來試試，找出自己最愛。隨著熟練度變化與作業需求的不同，可以分別適應看看各種形狀的焊頭優點。當然，也有一刀流的高手，勤練某一款焊頭到某個境界，也能應付各種焊接需求。
  • 個人喜愛 1.2mm 的一字頭，可以適應大部分作業需求。（0.8mm, 1.6mm 也常用）
  • 焊頭因為持續高溫，很容易氧化。建議第一次使用時，在250ºC以下就上些錫，可以保護焊頭。以後隨時讓焊頭保持有些銲錫，不必清理，反而可以保護焊頭延年益壽。如果焊頭真的氧化到不能沾錫了，可以用有點貴的烙鐵頭活化劑處理，千萬不要用銼刀或砂紙磨，新一代的烙鐵頭的表層通常都是有特殊處理的，刮掉表層就會減損性能了。
  • 焊頭是消耗品，低價的副廠焊頭通常與正廠有明顯差異，建議儘量選用正廠產品，沒有必要節省這種小錢，而徒增作業困擾。（烙鐵頭導熱性能與溫特性的精密設計，會使得烙鐵使用的品質有很大差異，副廠產品通常不會太認真在這些細節。）

• 助焊劑
  • 我個人認為，不管技術如何，只要正確使用助焊劑，就能讓你焊接技術突飛猛進，新手也能變高手。所以一定要選用一款好用的助焊劑。
  • 我個人推薦 AMTECH RMA-223 與 NC-599 兩款 BGA 免洗助焊油。在焊接前塗上適量助焊劑（多一些也無妨），烙鐵頭與焊錫會突然變得很乖巧，焊錫會適量自動包覆焊腳，多餘的焊錫都會自動跑到烙鐵頭上，焊點形狀也會美觀、亮麗。
  • 有人說這種化學合成助焊劑有酸性、導電性，我個人覺得這不要緊，好用就好！焊接作業完成後，請用「洗板水」清洗電路板就可以了。如果怕焊接時吸進化學氣味傷身，請使用「排煙風扇」抽掉焊接時的化學煙霧。
  • 也有人愛用松香塊助焊，這確實是最佳天然助焊劑，但我個人覺得松香用量不好控制，塗在PCB容易殘留太多在PCB上，還會有過熱碳化的黑漬，清洗 PCB 時比較費勁。所以松香就是讓烙鐵頭沾一下就好。
  • 如果用酒精泡松香塊，可以製作成水性助焊油，這也是很多高手愛用的助焊劑形式。適量塗在焊盤上，焊接常好的不過，我個人不喜歡太水的助焊劑與濃郁的酒精味。稍微有點油的黏性的助焊劑，比較容易塗多一些，而且看著較多的助焊劑汽化反應，這過程其實很療癒。
  • 也有人喜歡用免洗助焊劑（標示625A之類的編號），這是非常水性的助焊劑。我覺得如果是享受手工慢慢焊接的樂趣，就不必節省用太稀薄的助焊劑。
  • 還有一種無酸助焊劑，其實多數不是真的無酸，雖然也有功效，但總覺得 AMTECH 助焊劑就已是最好、最合用的，不必考慮其他助焊劑了。
  • 以一般業餘愛好者的焊接用量來說，AMTECH 223/559 助焊劑的用量其實很小，10g 一個針管就可以用很久，建議新手不必買到 100g 或更大的包裝。不過，這 AMTECH 正品是 Made in USA 的，仿品很多，如何買到正品，就要自己想想辦法了。（據說仿品配方大同小異，功效也差不多，如果好用也就無妨了。）
  • 據說 RMA223 是內建松香的配方，顏色較深，NC-559 顏色較淺，通常是工廠在 BGA 焊接時大量使用的版本。
  • 許多焊錫絲也會含有 2% 左右的松香，可不用助焊就能完美焊接。不過，因為焊錫作業通常不是一氣呵成，松香或助焊劑揮發後，如果還要繼續修補焊點，仍需要助焊劑幫忙後續的焊接作業。

• 海綿與銅絲
• 銲錫絲
• 鑷子
• 洗板水
• 放大鏡
• 排煙器
• 熱風槍
• 鋼板與錫膏
• 加熱台
• 零件盒
• 剝線鉗
• 細銅絲、OK線
• 吸錫線
• 矽膠底板
• 靜電環
• 三目顯微鏡
• 萬用電錶、示波器
• 電源供應器、電流計