Posted By on 1 月 19, 2016 in 單元, 活動報導 | 2 comments

作者/攝影：徐韻婕

Maker精神最令人欽佩的，就是以自造的方式解決問題與滿足需求了！小至為自己設計的筆電桌、替寵物貓打造的自動貓砂更換機，大至開發環境感測網路系統（LASS）來解決空污問題等，正因為有問題需要被解決，所以學中做、做中學，這便是自造者文化的一大特色，也是最迷人的地方了。

1/7(四)在MakerPRO古亭基地的《DIY電路板烤箱分享會》上，邀請到James Hwang與大家分享自製電路板烤箱的訣竅及經驗傳授。James正是因為清楚徒手焊接的許多難處，才自己打造了一個電路板烤箱，解決了焊接常見的問題。

James畢業於美國伊利諾州立大學電機系，亦曾在英業達開發多處理器之刀鋒伺服器；目前成立了自己的電子加工工作室，為客戶解決小量客製生產的問題，而這次活動所介紹的電路板烤箱，就是他工作室裏的”生產工具”之一，是他不斷嘗試改進了兩年的成果！

電子元件焊接門檻

相信很多maker都很難跨越微型接腳的焊接門檻，特別是SMD(表面黏著)零件，有的接腳甚至有小到0.2mm的，若想手焊是高難度的挑戰。

另外，由於環境保護的要求，自2004年起，世界大多數國家開始禁止在焊接材料中使用含鉛的成分，有鉛與無鉛最少有20℃的差距，無鉛製程之溫度曲線不好控制，導致焊接門檻變高。

若是想外包給別人來做，小工廠卻不接小單，有時候工廠接了單，卻容易草率了事，或是先做大單，使得排程日期較久，拉長了交貨時間；即使現在市面上，已經有販售工業用烤箱，但價格高且仍有需多缺點，像是引起失火、烤焦、或是有效面積只有10x10cm……

0107DIY電路板烤箱分享會

不同的焊接方式的缺點

James除了和大家分享以上幾點問題，也訴說了幾個不同的焊接方式的缺點，例：運用熱風槍焊接，容易把零件吹走，若 PCB 之含銅量高，則需要把風量轉大來提高溫度，但結果常造成PCB被吹焦、板層剝離等慘狀。

使用銲槍的限制也很大，像是焊接0402尺寸的SMD小零件時，銲槍對準接口較困難，且焊接時容易歪掉；此外，使用銲槍焊接還會殘留過多助焊劑和錫珠，不只不美觀，殘留物又會嚴重影響訊號品質。

解法：自製一台電路板烤箱

焊接的問題那麼多，使用不同的手焊方式，又各有不同的限制存在，如果想要用更快更有效又能滿足要求的方式來完成焊接，James表示最好的方式就是自製一台電路板烤箱了！

James分享自製烤箱前，希望達成的目標：

• 溫度平均
• 有效面積大
• 溫控點優化
• 無鉛製程
• 可快速拆解零件
• 測量/紀錄實際溫度
• 能夠恆溫烘乾PCB

James與其自製的電路板烤箱

經過多次測試，最後James製作出來的電路板烤箱，具有下列規格：

• Based on Arduino （3.3V/8MHz）
• 3 組輸出，分別控制加熱管
• 1 組風扇控制輸出
• 1 組伺服馬達輸出
• 2 組溫測能力
• Serial Output

以過去累積的產線知識，加上這兩年來的持續改善，James終於能讓自製的烤箱達成規格目標，還能焊的精準快速，溫度曲線也是符合工業標準的漂亮曲線，沒有劇烈的落差。現場有人問他眼前這台PCB烤箱成本多少？他回答：「零件成本加一加大約十來張千元鈔票可搞定，但焊出來的東西可不輸價值三、四十萬的工業迴焊爐呢！」

在設計上，James提醒到：「運用迴焊爐焊接的重點在於控制PCB板的溫度，而不是只看迴焊爐空間中的溫度，這是許多人常常誤解的地方; 有時候迴焊爐空間溫度是250℃，但PCB板實際溫度卻是超過 260℃, 或是低於 220℃。」

另外，James自製的迴焊爐，也能用來烘乾PCB板！目前，市面上for maker這樣的控制器，並沒有如此的額外應用，但實際上這樣的需求是存在的，因為PCB板容易受潮，造成不良，此時，自製的設備具有烘乾的功能，則替小量自造增添了許多便利性。

小結

James指出，在歐美的Maker圈中，使用桌上型烤箱來製作電路板已是蠻普遍的事，甚至用它來完成客戶訂單的「小量生產」任務呢。

分享會尾聲，他現場示範自製電路板烤箱的使用方式，也計畫之後開個工作坊，將製作的技巧傳授給大家，讓人人都可以在家開起自己的工廠！

James現場示範用自製的烤箱焊接