一名新手参加了Hackaday超级大会的表面贴装挑战赛

2019年12月02日 作者:Teardown

第一次来迪士尼乐园游玩的旅客常常会天真地以为,他们会用三天时间来逛这个大公园:魔法王国一天、未来世界一天、其它地方一天。但是您很容易会在园区中发现这样的情景:孩子累得躺倒在长椅上,大人们拖着精疲力尽的孩子挣扎着前往下一个必看景点。Hackaday超级大会就是类似于迪士尼风格的黑客主题公园,如果您事先没有做好计划,或者没有设定合理的预期,那很容易就精疲力尽。聪明如我,为参会设定了第一个目标:参加表面贴装焊接挑战赛。

尽管我经常烙铁在手,但是我丝毫没有觉得自己会在挑战赛中有强大的竞争力,因为我所有的焊接经验都与通孔元件有关,虽然我也曾经在小间距连接器上进行过一些生产性的焊接,但是表面贴装对我来说是一种全新的体验。我之所以参赛,主要是因为我想看看可能会发生什么。充其量我会知道自己几斤几两,当然最糟糕的是我的名次后靠后,并成为“超级大赛中的失败者”中的素材。

理清工作思路

我决定尽快参加挑战赛,因此,星期五的午后我就开始站在焊接工作台的桌子面前了。我报名参加了4:30的热身赛,并闲逛了一段时间,以使自己有足够的思路看看怎么焊接,好让自己不要显得很尴尬。看起来一切都布置得很好。 每个工作台上都有一个优质的焊台,一个带灯的放大镜,一些手动工具,如平口钳、钳子和最重要的镊子,以及一卷优质焊料。此外,还有很多共享的工具和用品,例如拆焊编织物、吸锡器、助焊剂笔和LED测试仪。我观看了别人足够多的操作过程,大致了解了工作流程。

到了我的比赛时间后,我进入工作站,把东西摆好。组织者深思熟虑地提供了放大镜罩,以便像我这种年龄较大的人也可以参与进来,我按照我喜欢的方式进行了工作台面的设置。比赛规则很简单:您有5分钟的时间打开工具箱,扫描缺少的零件,并提出任何可能的问题。之后,需要35分钟才能完成所有焊接工作,并且每块焊好的电路板都会根据功能、整洁度和焊接时间进行排序和分级。

焊接的东西很简单,由纽扣电池供电,并带有一个ATtiny85驱动五个LED的闪灯装置。限流电阻和LED的封装从1206开始,一直居然下降到0201。当我开始焊接时,我知道最困难的部分不是焊接本身,而是要使元件脱离其载带。元件按大小进行了分隔,但是却用胶带粘在了一张纸上,我一直和胶带不对付,所以我知道会有麻烦。

制定计划并实施

我制定了一个快速焊接策略:先粘住PCB,然后从最大的元件开始焊。我在YouTube上观看了足够多的焊接视频,知道助焊剂是焊接人员的好朋友,所以我忙活着使用助焊剂笔。我在一个ATtiny85焊盘中添加了一点焊锡,并将其固定在适当的位置。大约是在这个时候,我发现烙铁头不是很理想-烙铁头在SOIC封装的细管脚面前显得太大了。我对芯片焊接的难易度感到有些吃惊,这也许意味着需要大量使用助焊剂,并在PCB上形成高质量的阻焊层。

我决定开始下手,将第一个电阻和LED焊接在一起,确保极性正确。我认为,不用全焊上这个小板子也会闪灯,我把纽扣电池座焊上并将电池滑进去,很快就会闪灯了。我以前担心元件不好拿,将它从载体上剥离下来既繁琐又耗时,但是我一直到0805封装时也没有遇到太多的麻烦。

大约在那个时候,有人通报了时间,比赛大约只进行了8分钟。哦,太好了,我想。当然,我还没有完成三分之一,但是正如我上面所说的那样,我并不是为了表现自己多厉害,所以我耸了耸肩,继续前进。0603有点不好焊,但是我仍然设法将它们焊接起来。最后我发现LED的焊接最具挑战性了。较小的封装尺寸很难弄清楚极性。我终于卡在0402封装上了。我设法接通了电阻和LED,但却发现LED不会亮,显然我将极性接反了。我尝试拆焊并将LED反转过来,最终我在第33分钟交了卷,组织者慷慨地给我打出3.25分(满分5分)。

大家的焊接速度如何?

整个表面贴装焊接挑战赛的记录一直在被打破,去年的获胜者花了惊人的16分钟时间,而今年的Fred T居然只花了六分钟四十五秒。特约编辑Tom Nardi看着这个冠军说:这个家伙看起来好像只是抖动了几下而已。不仅时间快,Fred T焊出的板子质量也一流,虽然看起来仍有手工焊接的痕迹而不是回流焊,但是焊接质量依然令人赞叹。

总之,我真的很喜欢参加SMD挑战赛。我学到了很多东西,感觉就像在自己的武器库中增加了另一项技能。 我之前的几个设计都是使用了通孔焊接,那仅仅是因为我还没有搞过SMD。现在我有了这项技能,我可以重新设计它们了。

 

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