作者：Cory Thiel，WAGO互联产品经理
在当今日益自动化的年龄中，实现电子元件的手焊接仍然是一种可行的连接技术存在令人困惑的。但后来，为什么不呢？自从中索莫岛3000年以来，我们一直在做一些估计的手工焊接。当然，当时的焊接关节与剑有关的和明确的非电能;尽管如此，基本概念 - 熔化/润湿一个金属加入另外两种金属 - 今天仍然是哲学方式。
在我们的行业中，有一定类型的组件的技术上都有在技术上的波浪和回流技术的创新，但是在将飞行引线，即导线连接到印刷电路板时，焊接的手动过程仍然存在。当完成后，它是一种经过验证的验证和真正的连接方法，因为它在技术上是可用的最佳方法 - 但很大程度上是因为它已经完成了：它已经忍受了。
在本文中，我们将探讨手工焊接时遇到的挑战，以及WAGO替代品–2065系列表面贴装PCB接线板。
1.手工焊接不可重复
手工焊接的本质是一个不可复制的事件。尽管采取了各种预防措施，但人工操作的过程还是引入了人类条件的无数不精确性。因为个性对我们独特的个性来说是美妙的，但在工作场所，它却给我们的焊接连接带来了一种令人不安的缺乏一致性。尽管我们可以尝试，当手工焊接，没有两个焊点可以是完全相同的。如果我们小心的话，我们也许可以得到一些标准化的假象，但是暗示可以在整个项目中实现规律性是不现实的。实现的温度、施加在连接件上的物理压力、接近角度、材料准备、接触时间和纯粹的操作员技能都是人为控制的变量，很难一次又一次地重复。不同的个体采用不同的焊接“风格”，这可能直接影响从一个工作站到下一个工作站的完整焊接连接的效果。
它不仅是引入不可预测性的人类因素;它也是焊接的工具，焊接和焊料本身。焊接工具有各种厂商的广泛。无论是焊接铅笔，烙铁，焊锡枪，焊锡枪，焊锡枪，它们都在各种各样的功率排列（和相称不同的加热元件）中，各种各样的尖端和配件的形状和尺寸。每个都对焊接连接的均匀性产生影响 - 或随后的缺乏。
这在实践中是极其重要的，因为我们所焊接的是连接到电气和电子元件-或相邻的印刷电路板。这些组件也有无数可用的选项，每一个都增加了一层复杂性，每一个都有自己的敏感度。led、集成电路或晶体管中使用的半导体根据其材料的不同可能非常脆弱，不仅会因应用和接近热源而受损，但也可能是由于意外接触非接地的尖端，导致电过应力(EOS)事件，这可能导致削弱静电放电(ESD)，通常是在测试或应用之前没有检测到。
例如，当我们探索手工焊接工艺的不可靠一致性、工作区的条件和清洁度时，有更多的考虑因素会对焊接完整性产生不利影响。手工焊接站往往远不如表面贴装应用中使用的自动化站干净，这可能会对连接完整性产生很大影响。可以说，即使我们的行业坚持越来越高的质量生产技术，我们的手工焊接连接往往不太符合的水平。有时他们甚至不接近。有太多的变量可以像与它们交互的人一样疯狂地不稳定。
WAGO的2065个连接器一直应用和使用。
2065系列表面贴装（SMT）来自WAGO的PCB接线端子均旨在每次连接和重新连接电线。它们可以作为PCB组件中的其他电子元件集成到非常相同的自动回流焊接过程中。自动焊接过程一度优化，提供稳定和重复的结果 - 以及完美的焊点 - 一遍又一遍地。
在它们在该自动化过程中贴在印刷电路板之后，它们准备接受从AWG 24到18的剥离导体。每个连接器设计成仅通过推动它们来接受固体导体，而绞合导体可以使用搁浅的导体容易地插入直观的操作工具。该工具可用于删除所有电线类型。随着60多年的春季压力连接技术的领导者，WAGO确保安装人员每次都能完全相同。因为没有变量 - 没有可能方差。精度在一开始就设计。
焊接是热的（它可以快速实现这种方式）
如前所述，手动焊接时所应用的热量如果每次都不精确，会对完成的连接的完整性产生严重的负面影响。由于焊料的成分通常是共晶的——这意味着所使用的金属组合在比单个元素本身更低的温度下熔化/冻结——因此，焊接设备必须适当地按比例调整以匹配这些独特的温度。在旧式焊枪/笔/烙铁这是通过可调节双金属或磁性调节。在更现代的设备中，瓦数(也就是温度)是由微处理器控制的，其设计目的是提供更稳定的输出。
任何焊接工具固有的挑战之一是，该设备只能控制这么多。在开始冷却并再次启动循环之前，工具通常需要达到一个瓦数阈值（设定值）。这种加热和冷却循环在实践中由于独特的散热因素而加剧，即被焊接的单个元件的热质量以及焊头本身的热质量。两者中较大的表面积可以更快地散热，因此当它们再次上升到规定的阈值时，会导致更剧烈的温度波动。
添加到这种可变性是人类因素。如何将设备提示应用于被加热的元素是一种实践，但不完美的艺术。如果接触面积小，则热连线也会很小。相比之下，如果接触面积更大，这导致热量会迅速地传递。这两个用例之间的差异可以在连接的一致性中产生很大的差异。如果在由污染物引起的污染物引起的接触面积存在导致光滑的热应用的障碍区域，则该方差可以进一步复杂。
过热或施加的热量过快会对其他近端部件产生热应力，例如，非常常见的熔融导体绝缘会造成电线的外露部分，从而在介电保护、弯曲和弯曲应力以及氧化风险方面成为弱点。
在任何情况下，温度的变化都会对焊点的一致性产生深远的负面影响。值得庆幸的是，还有一个现成的解决方案。
WAGO的2065 PCB接线板的连接与温度无关。
自动回流过程根据推荐的回流温度剖面进行了优化，并消除了所有应用温度的变化。然后将高度紧凑(2.7 mm高)的2065 PCB端子块连接到飞线，根本不需要任何特殊的温度考虑。电线可以直接插入，也可以使用我们之前说过的工具轻松插入。就是这样。温度或其固有的挑战与电线连接过程的可靠性完全无关。
话虽如此，由于WAGO是弹簧压力终止技术的创新者和公认的市场领导者——在1977年推出了改变行业的CAGE CLAMP®，他们在最终应用中处理可变操作温度方面拥有数十年的专业知识。弹簧压力技术的一大优点是它不受现场严酷的温度循环影响。2065采用简单的两件式结构设计:不锈钢弹簧用于接触力，镀锡铜外壳用于携带电流和表面安装固定到PCB，安装温度范围为-60°C到+120°C。如果在战场上真的遇到过接近这些极端温度的情况，那么2065号很有可能成为最后一批存活下来的飞机之一。
3.冷焊点是看不见的危险
冷焊接接头是许多可能的印刷电路板连接故障的更令人邪恶之一。对于一个，他们看起来很好。他们的缺陷是隐藏的 - 对肉眼几乎无法辨别，但在测试或操作方面非常明显。可以以多种方式引起冷焊点，最常见的是在润湿过程中的热量不均匀的分布，这些润湿过程使焊料的内部不充分润湿，而外部似乎是完全正常的。当焊接工具直接施加到焊料而不是焊接的部件铅上时，这通常会发生。当这些焊料呈现与带铅焊料的冷焊接接头相似的外观，这种缺陷更难以使用RoHS标准的焊料检测。虽然冷焊接接头也可以通过表面安装部件的回流焊接，但这些方案往往是通过设计的更大控制和结构，以尽量减少这种风险。
当焊剂没有充分去除氧化物时，也会发生冷焊点。在焊剂变得化学活性(从而消除氧化物)和焊料熔化之间有一个时间间隔。这个时间间隔需要足够长，让助焊剂工作，而不是太长，使焊料过热。熔剂活化和焊料液化所需的温度升高需要仔细协调，以避免出现这两种极端情况。
在焊点完全冷却之前，冷焊接接头故障的额外原因可以是在PCB之前对PCB的振动。当直接焊接到PCB时，这种风险更大。在此操作期间运动的机会非常高。无论原因是什么，冷焊缝都可以是令人沮丧的失败源/损坏。
2065连接是明确的。
冷焊缝不仅是令人担忧的电路板的弱或差的电气连接;这是那些弱者或差的联系并不明显，给我们暂停。它有一件事必须重做在商店里工作，它是另一个必须重做或在现场替换它。对于2065连接器显然不是这种情况。连接后，安装程序可以自信地看到它已经进行了。知道接触力是相同的，无论条件如何 - 即使在这些振动情况下，也可以在安装人员走开时，知道他们已经做出了良好的联系，他们的工作完成了。
4.太多的焊料是次优
不用说，因为焊料是一种导电材料，所以焊料不应该扩散到PCB上的其他元件或焊盘上。然而，我们都知道这种情况比我们想象的要频繁。这些焊接“桥”是明显的短路危险，可能损坏设备，导致系统故障，因此应尽可能避免。这些桥最常见的原因是多余的焊料没有充分清洁或从非接触点清除。
2065连接清洁。
不仅有可能，而是彻头彻尾的优选使用绕过完全进行广泛清洁的解决方案。由于2065个连接是干燥的连接，因此由于连接而没有可能桥接或短路。
5.焊料太少不太理想
相反，应用焊料太少的焊接连接是松动或劣势的明显风险。庞大缺乏质量可能使连接不太稳定，更脆，易受破损和失败的影响。在电子电路中，这些松散的连接昂贵且最终不必要的发生。它仅仅需要最小的振动或中断，以便工作松动弱焊接连接并造成风险的情况。对于焊接接头完全有效，焊料必须在各个方面均匀地均匀环绕。任何弱点都将呈现易于出口点，电线可以破裂并自由拉动。
2065连接抵抗连接弱点。
2065系列SMT PCB接线端子设计用于整个安装寿命的全功能。它的动态春季耐受振动和热循环的影响，但是2065的失效力的拉出超过60n或更大 - 这是20个AWG线的工业标准所需的两倍。
概括
尽管安装人员多年来一直成功地使用手工焊接技术将电线连接到PCB组件板，随着我们的行业超越了工匠工艺的时代，WAGO的2065系列表面贴装PCB接线盒提供了一个降低风险的替代方案。通过消除安装中的可变性，它们易于使用，紧凑，安全，清洁，耐温度循环，可重复使用和可靠的最终产品的寿命。换句话说，WAGO的质量保证了连接的完整性——每次。
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