电子产品制作工艺实训.docx
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电子产品制作工艺实训
实习(实训)报告
名称电子产品生产工艺和管理
2011年5月9日至2011年5月20日共2周
院 系
班级
姓名
系 主 任
教研室主任
指导教师
实习(实训)任务书
名称:
电子产品生产工艺和管理
起讫时间:
2011-5-9到2011-5-20
院系:
班 级:
指导教师:
系主任:
一、实习(实训)目的和要求
1.学习掌握电子整机(包括配件)产品的生产工艺。
主要涉及到电子产品从设计开始,在试验、装配、焊接、调整、检验方面的工艺过程,对于各种电子材料及电子元器件,则是从使用的角度讨论它们的外部特性及其选择和检验。
2.学习掌握电子整机(包括配件)产品的生产管理。
主要涉及到电子产品从设计开始,在试验、装配、焊接、调整、检验过程中各种文件的设计、各环节流程的操作管理。
二、实习(实训)内容
第1章常用电子元器件及其检测(讲述)
第2章常用工具、专用设备和基本材料(讲述)
第3章准备工艺(讲述)
第4章焊接工艺(讲述)
第5章电子产品的整机设计和装配工艺(讲述)
第6章调试工艺、整机检验及防护(讲述)
第7章电子产品生产管理(讲述)
第8章电子实训(安装和调试)
三、实习(实训)方式
□集中□分散√校内□校外
四、实习(实训)具体安排
1.第一周安排20课时讲述第一章到第七章内容
2.第一周安排4课时时间布置实训任务,讲述电路、安装调试工艺要求,分组,发放元器件。
3.第二周安排20课时时间进行元件安装和调试,安排2课时时间进行分组汇报实训内容。
4.第三周,并写出实训报告,收实训报告。
五、实习(实训)报告内容(有指导书的可省略)
1.实训报告封面
2.实训任务书
3.摘要
4.目录
5.实训准备(工作环境、工具、仪器设备)
6.实训内容(工艺图纸、安装过程工艺详述、调试过程工艺详述)
7.总结(1000字以上,结合课程内容,写出对安装、调试过程的认识)
8.参考资料
摘要:
随着科学技术的发展和电子技术的进步,电子产品已渗透到各个领域,从家用电器、办公自动化设备、教学仪器到高科技产品,处处可见电子产品的应用。
因而电子产品的品质和制作工艺已成为人们及其关心的问题,电子产品的制作人员也成为市场急需的专业人才。
本次的电子产品工艺实训的目的是让我们了解电子类职业技能的要求,通过学习,缩短我们与电子企业需求的距离。
实训主要内容以电子产品的设计、装配、焊接、调试为主,以电子竞赛流程为模式。
在实训中提高自我的动手操作能力,并学习电子产品的制作工艺。
目录
第一章常用电子元器件及其检测10
1.1电阻10
1.1.1电阻的定义10
1.1.2电阻的作用10
1.1.3电阻的分类10
1.1.4贴片电阻11
1.1.5固定电阻的标注方法11
1.1.6电阻的检测12
1.2电容13
1.2.1电容的定义13
1.2.2电容的作用13
1.2.3电容的分类13
1.2.4电容的标注方法13
1.2.5贴片电容13
1.2.6电容器的检测方法 14
1.3电感和变压器15
1.3.1电感的定义15
1.3.2电感的作用15
1.3.3电感的分类15
1.3.4变压器的定义15
1.3.5变压器的作用15
1.3.6变压器的分类15
1.3.7电感与变压器的主要性能参数及检测方法16
1.4半导体器件16
1.4.1二极管的定义16
1.4.2二极管的分类16
1.4.3二极管的应用及检测17
1.4.4晶体三极管18
1.4.5三极管的分类18
1.4.6三极管的判定及检测19
1.5表面安装元器件20
1.5.1表面安装元器件的定义20
1.5.2表面安装元器件的特点20
1.5.3表面安装元器件的分类20
第二章常用工具、专用设备和基本材料20
2.1集成电路20
2.1.1集成运算放大器的常见类型20
2.1.2555时基集成电路21
2.1.3数字集成电路21
2.1.4TTL系列和CMOS系列数字集成电路21
2.2开关器件、接插件及熔断器22
2.2.1开关件的作用、分类及主要参数22
2.2.2接插件及其检测22
2.3表面安装技术SMT22
2.3.1表面安装技术SMT的特点22
2.3.2SMT技术的安装方式22
2.3.3表面安装技术SMT的工艺流程23
2.4焊接工具23
2.4.1电烙铁23
2.4.2镊子24
2.4.3斜口钳24
第三章实训内容24
3.1准备工艺24
3.1.1元器件列表24
3.1.2实验原理图27
3.1.3实验装配图27
3.1.3工艺文件28
3.2安装工艺32
3.2.1元器件检测32
3.2.2焊接32
3.2.3焊点质量检查32
3.3调试过程工艺33
3.3.1整机调试前的检查33
第四章实训总结及心得34
参考文献36
第一章常用电子元器件及其检测
1.1电阻
1.1.1电阻的定义
当电流通过导体时,导体对电流呈现的阻碍作用称为电阻。
在电路中,起电阻作用的元件称为电阻,它由电阻的主体及其引线构成,用字母“R”表示,其基本单位是欧姆“Ω”,常用单位有“KΩ、MΩ、GΩ”等。
1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω,1GΩ=109Ω
1.1.2电阻的作用
电阻是耗能元件,它吸收电能并能把电能转换成其他形式的能量。
在电路中,电阻主要有分压、分流、负载(能量转换)等作用,用于稳定、调节、控制电压或电流的大小。
1.1.3电阻的分类
按制作材料分:
金属膜电阻、碳膜电阻、合成膜电阻等。
按数值能否变化分:
固定电阻、微调电阻、电位器等。
按用途分:
高频电阻、高温电阻、光敏电阻、热敏电阻等。
1.1.4贴片电阻
贴片电阻(片式电阻)是金属玻璃铀电阻的一种形式,它的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成。
(1)贴片电阻的特性
·体积小,重量轻;
·适应再流焊与波峰焊;
·电性能稳定,可靠性高;
·装配成本低,并与自动装贴设备匹配;
·机械强度高、高频特性优越。
(2)国内贴片电阻的命名方法
1、5%精度的命名:
RS-05K102JT
2、1%精度的命名:
RS-05K1002FT
R-表示电阻
S-表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。
K-表示温度系数为100PPM,
102-5%精度阻值表示法:
前两位表示有效数字,第三位表示有多少个零,基本单位是Ω,102=1000Ω=1KΩ。
1002是1%阻值表示法:
前三位表示有效数字,第四位表示有多少个零,基本单位是Ω,1002=10000Ω=10KΩ。
J-表示精度为5%、F-表示精度为1%。
T-表示编带包装
目前应用最广的贴片电阻的尺寸代码是0805及1206.并且逐步有趋势向0603发展,0402和0201两种封装常用于集成度较高的产品中,其对SMT工艺水平也提出较高的要求。
最常用的允差为J级。
1.1.5固定电阻的标注方法
直标法、文字符号法、数码表示法、色标法
1.1.6电阻的检测
1、固定电阻的检测方法
(1)外观检查。
看电阻有无烧焦、电阻引脚有无脱落及松动的现象,从外表排除电阻的断路情况。
(2)断电。
若电阻在路(即电阻器仍然焊在电路中)时,一定要将电路中电源断开,严禁带电检测,否则不但测量不准,而且易损坏万用表。
(3)选择合适的量程。
根据电阻的标称值来选择万用表电阻挡的量程,使万用表指针落在万用表刻度盘中间(或略偏右)的位置为佳,其读数误差最小。
(4)在路检测。
若测量值远大于标称值,则可判断该电阻断路或严重老化现象,即电阻已损坏。
(5)断路检测。
在路检测时,若测量值小于标称值,则应将电阻从电路中断开检测。
此时若测量值基本等于标称值,该电阻正常;若测量值接近于零,说明电阻短路;测量值远小于标称值,该电阻已损坏;测量值远大于标称值,该电阻老化;测量值趋于无穷大,该电阻已断路。
注意:
测量时,应避免手指同时接触被测电阻的两根引脚,以免人体电阻并入被测电阻而影响测量的准确性。
电位器的检测方法
检查电位器时,首先要转动旋柄,看看旋柄转动是否平滑,开关是否灵活,开关通、断时“喀哒”声是否清脆,并听一听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音,如有“沙沙”声,说明质量不好。
用万用表测试时,先根据被测电位器阻值的大小,选择好万用表的合适电阻挡位,然后可按下述方法进行检测。
A用万用表的欧姆挡测“1”、“2”两端,其读数应为电位器的标称阻值,如万用表的指针不动或阻值相差很多,则表明该电位器已损坏。
B检测电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好。
用万用表的欧姆档测“1”、“2”(或“2”、“3”)两端,将电位器的转轴按逆时针方向旋至接近“关”的位置,这时电阻值越小越好。
再顺时针慢慢旋转轴柄,电阻值应逐渐增大,表头中的指针应平稳移动。
当轴柄旋至极端位置“3”时,阻值应接近电位器的标称值。
1.2电容
1.2.1电容的定义
广义的说,由绝缘材料(介质)隔开的两个导体即构成一个电容。
在电路中,电容用字母“C”表示,其基本单位是法拉“F”,常用单位有:
“μF、nF、pF”等。
1μF=10-6F,1nF=10-9F,1pF=10-12F
1.2.2电容的作用
电容在电路中主要起耦合、旁路、隔直、滤波、移相、延时等作用。
1.2.3电容的分类
按介质材料分:
涤纶电容、云母电容、瓷介电容、电解电容等。
按容量能否变化分:
固定电容、半可变电容器(又称微调电容器)、可变电容等。
按用途分:
耦合电容、旁路电容、隔直电容、滤波电容等。
按有无极性分:
电解电容(有极性电容)和无极性电容。
1.2.4电容的标注方法
直标法、文字符号法、数码表示法、色标法
1.2.5贴片电容
贴片电容全称:
多层(积层,叠层)片式陶瓷电容器,也称为贴片电容,片容。
英文缩写:
MLCC。
贴片电容是目前用量比较大的常用元件,就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格,不同的规格有不同的用途。
1.2.6电容器的检测方法
1、固定电容器的检测 。
A检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小,用万用表进行测量,只能定性的检查其是否有漏电,内部短路或击穿现象。
测量时,可选用万用表R×10k挡,用两表笔分别任意接电容的两个引脚,阻值应为无穷大。
若测出阻值(指针向右摆动)为零,则说明电容漏电损坏或内部击穿。
B检测10PF~001μF固定电容器是否有充电现象,进而判断其好坏。
万用表选用R×1k挡。
两只三极管的β值均为100以上,且穿透电流要小。
万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。
注意:
在测试操作时,特别是测较小容量的电容时,要反复调换被测电容引脚接触A、B两点,才能明显地看到万用表指针的摆动。
C:
对于001μF以上的固定电容,可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电,并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。
2、电解电容器的检测。
A因为电解电容的容量较一般固定电容大得多,所以,测量时,应针对不同容量选用合适的量程。
根据经验,一般情况下,1~47μF间的电容,可用R×1k挡测量,大于47μF的电容可用R×100挡测量。
B将万用表红表笔接负极,黑表笔接正极,在刚接触的瞬间,万用表指针即向右偏转较大偏度,接着逐渐向左回转,直到停在某一位置。
此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻,此值略大于反向漏电阻。
在测试中,若正向、反向均无充电的现象,即表针不动,则说明容量消失或内部断路;如果所测阻值很小或为零,说明电容漏电大或已击穿损坏,不能再使用。
C对于正、负极标志不明的电解电容器,可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。
D使用万用表电阻挡,采用给电解电容进行正、反向充电的方法,根据指针向右摆动幅度的大小,可估测出电解电容的容量。
1.3电感和变压器
1.3.1电感的定义
电感是一种利用自感作用进行能量传输的元件。
通常电感都是由线圈构成,故又称电感线圈。
用字母“L”表示,其基本单位是亨利"H",常用单位有"mH、μH"
1mH=10-3H,1μH=10-6H
1.3.2电感的作用
在电路中电感具有耦合、滤波、阻流、补偿、调谐等作用。
1.3.3电感的分类
按是否变化分:
固定电感、微调电感、可变电感等。
按导磁性质来分:
空芯线圈、磁芯线圈、铜芯线圈等。
按用途来分:
天线线圈、扼流线圈、振荡线圈等。
1.3.4变压器的定义
变压器是一种利用互感原理来传输能量的元件,它实质上是电感的一种特殊形式。
1.3.5变压器的作用
变压器具有变压、变流、变阻抗、耦合、匹配等主要作用。
1.3.6变压器的分类
按工作频率分:
高频变压器、中频变压器、低频变压器、脉冲变压器等。
按导磁性质来分:
空芯变压器、磁芯变压器、铁芯变压器等。
按用图来分:
电源变压器、输入变压器、输出变压器、耦合变压器等。
1.3.7电感与变压器的主要性能参数及检测方法
1.电感器的主要性能参数
标称电感量:
常用“mH、μH”作单位
品质因数Q:
电感线圈中,储能与耗能的壁纸成为品质因数。
分布电容:
线圈匝数之间形成的电容效应,注意高频会对电路产生干扰
电感线圈的直流电阻
2.变压器的主要特性参数
(1)变压比n
(2)额定功率:
在规定的频率与电压下,电压器能长期工作而不超过规定温升的输出功率
(3)效率:
一般来说变压器的容量越大,其效率越高
3.电感与变压器的检测方法
电感主要有短路和断线现象。
(1)电感的性能检测:
指针式万用表测量其电阻
(2)变压器的性能检测:
测量之前先了解变压器的连线结构,用摇表测量各绕组以及绕组与线圈之间的电阻。
1.4半导体器件
1.4.1二极管的定义
二极管由一个PN结、电极引线及外壳封装构成。
二极管最大的特点:
单向导电性。
主要作用包括:
稳压、整流、检波、开关、光电转换等
1.4.2二极管的分类
按照半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。
根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。
按照结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管
1.4.3二极管的应用及检测
<1>应用
1、整流二极管
利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化交流电变成单一方向的脉冲直流电。
2、开关元件
二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。
3、限幅元件
二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V,锗管为0.3V)。
利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、继流二极管
在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管
在收音机中起检波作用。
6、变容二极管
使用于电视机的高频头中。
7、显示元件
用于VCD、DVD、计算器等显示器上。
8、稳压二极管
反向击穿电压恒定,且击穿后可恢复,利用这一特性可以实现稳压电路。
<2>二极管检测
万用表检测普通二极管好坏:
由于二极管的单向导电性,其正向电阻小,反向电阻大,这两个差越大越好,若相差不大则说明二极管性能不好或已经损坏。
项目
正向电阻
反向电阻
测试方法
测试情况
硅管:
表针指示位置在中间或中间偏右一点;锗管:
表针指示在右端靠近满刻度的地方(如图所示)表明管子正向特性是好的。
如果表针在左端不动,则管子内部已经断路
硅管:
表针在左端基本不动,极靠近OO位置,锗管:
表针从左端起动一点,但不应超过满刻度的1/4(如上图所示),则表明反向特性是好的,
如果表针指在0位,则管子内部已短路
数字式万用表红表笔为正,黑表笔为负。
1.4.4晶体三极管
三极管的定义:
晶体三极管由两个PN结(发射结和集电结)、三根电极引线(基极、发射极和集电极)、以及外壳封装构成的。
三极管除具有放大作用外,还能起电子开关、控制等作用,是电子电路与电子设备中广泛使用的基本元件。
1.4.5三极管的分类
(1)按材料分:
硅三极管、锗三极管
(2)按结构分:
NPN型三极管、PNP型三极管
(3)按功率分:
大功率三极管、中功率三极管和小功率三极管
(4)按工作频率分:
高频管和低频管
(5)按用途分:
放大管、光电管、检波管、开关管
1.4.6三极管的判定及检测
(一)极点判断
(1)判定基极。
用万用表R×100或R×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。
当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。
这时,要注意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b。
黑表笔分别接在其他两极时,测得的阻值都较小,则可判定被测三极管为PNP型管;如果黑表笔接的是基极b,红表笔分别接触其他两极时,测得的阻值较小,则被测三极管为NPN型管。
(2)判定集电极c和发射极e。
(以PNP为例)将万用表置于R×100或R×1k挡,红表笔基极b,用黑表笔分别接触另外两个管脚时,所测得的两个电阻值会是一个大一些,一个小一些。
在阻值小的一次测量中,黑表笔所接管脚为集电极;在阻值较大的一次测量中,黑表笔所接管脚为发射极。
[大功率晶体三极管的检测]利用万用表检测中、小功率三极管的极性、管型及性能的各种方法,对检测大功率三极管来说基本上适用。
但是,由于大功率三极管的工作电流比较大,因而其PN结的面积也较大。
PN结较大,其反向饱和电流也必然增大。
所以,若像测量中、小功率三极管极间电阻那样,使用万用表的R×1k挡测量,必然测得的电阻值小,好像极间短路一样,所以通常使用R×10或R×1挡检测大功率三极管。
(二)如何检测好坏:
1,判断集电极-发射极之间漏电,您找到集电极和发射极后,您若直接用万用表测这二支引脚,无论极性如何对换,均呈高阻值。
如下图(b)所示。
一只良好的普通硅三级管发射级与集电级万用表指针位置几乎是不动的,若发现阻值变小,说明这只管子性能已不好了。
判断发射级与集电极漏电用万用表10K档位。
2,判断集电极与基极和发射极与基极之间漏电,用10K挡红棒(-)搭在基极引脚上,黑棒依次搭在集电极和发射极引脚上,阻值应为无穷大,万用表指针位置几乎是不动的,若发现表针走动哪怕有一点走动,说明这只三极管性能已不好了。
1.5表面安装元器件
1.5.1表面安装元器件的定义
表面安装元器件(SMT元器件)又称为贴片元器件,或称片状元器件,它包括:
表面安装元件SMC和表面安装器件SMD。
1.5.2表面安装元器件的特点
表面安装元器件具有体积小、重量轻、集成度高、装配密度大、可靠性高、高频特性好、抗震性能好、易于实现自动化等。
金属封装、陶瓷封装的表面安装元器件的密封性好,常态下能保存较长的时间。
塑料封装的表面安装元器件密封性较差,容易吸湿使元器件失效。
1.5.3表面安装元器件的分类
(1)按形状分:
圆柱形、薄片矩形和扁平异形等。
(2)按品种分:
片状电阻器、片状电容器、片状电感器片状敏感元件、小型封装半导体器件和基片封装的集成电路等。
(3)按性质分:
有源器件(SMD)、无源器件(SMC)、机电器件等
(4)按使用环境分:
非气密性封装器件和气密性封装器件。
第二章常用工具、专用设备和基本材料
2.1集成电路
2.1.1集成运算放大器的常见类型
集成运放常用于电路运算、信号大小的比较、模拟信号转换为数字信号等场合,是自动控制电路中最常用的单元电路。
2.1.2555时基集成电路
2.1.3数字集成电路
数字集成电路是处理、加工再时间和幅值上离散变化的数字信号的集成成电路。
按照导电方式不同,可分为双极性TTL、DTL、HTL等集成电路和单极性CMOS,JFET等集成电路
按照用途可分为:
加法器、编译码器、存储器、微处理器等。
2.1.4TTL系列和CMOS系列数字集成电路
(1)TTL54/74是国际通用系列
(2)CMOS系列:
4000/4500标准系列,其功耗低、工作电压范围大(3~18V)、品种多价格低廉,但速度较慢。
54/74HC***:
高速系列,其速度与TTL或LSTTL门电路相当,其功耗低,工作电压范围大。
54/74HCT***:
与TTL兼容的高速系列。
2.2开关器件、接插件及熔断器
2.2.1开关件的作用、分类及主要参数
1.开关件的作用
开关是电路的接通、断开或转换作用的
2.开关件的参数
额定工作电压、额定工作电流、绝缘电阻、接触电阻和开关的使用寿命
3.开关件的检测
机械开关的检测、电磁开关的检测、电子开关的检测
2.2.2接插件及其检测
(1)接插件又称连接器,用来在机器与机器之间、线路板与线路板之间、器件与电路板之间进行电气连接的元器件。
(2)接插件的检测:
外表直观检测、万用表的检测(使用欧姆档对接插件的有关电阻进行测量)
2.3表面安装技术SMT
2.3.1表面安装技术SMT的特点
表面安装技术就是把无引线或短引线的表面安装元件(SMC)和表面安装器件(SMD),直接贴装在电路板的表面上的装配焊接技术。
与传统的通孔插装技术相比,表面安装技术(SMT)具有以下优点:
(1)微型化程度高;
(2)高频特性好;(3)有利于自动化;(4)简化了生产工序,减低了成本。
2.3.2SMT技术的安装方式
1、完全表面安装;2、混合安装
2.3.3表面安装技术SMT的工艺流程
1、安装印制电路板;2、点胶;3、贴装SMT元器件;4、烘干;5、焊接;6、清洗;7、检测;8、维修
2.4焊接工具
2.4.1电烙铁
手工锡焊过程中担任着加热被焊金属、熔化焊料、运载焊料和调节焊料用量的多重任务。
电烙铁的构造很简单,除了一种手枪式快速电烙铁以外,其余都大同小异,普通电烙铁按结构分为内热式和外热式两种。
另外,再使用要求高的场合,经常使用恒温电烙铁。
我们常用的是外热式的电烙铁。
它由烙铁头、烙铁心、外壳、手柄、电源线和插头等部分组成。
电阻丝绕在薄云母片绝缘的圆筒上,组成烙铁心,烙铁头安装在烙铁心里面,电阻丝通电后产生的热量传送到烙铁头上,使烙铁头温度升高,故称为外热式电烙铁。
电烙铁的规格是用功率来表示的,常用的有25W、75W和100W等几种。
功率越大,烙铁的热量越大,烙铁头的温度越高。
在焊接印制电路板组件时,通常使用功率为25W的电烙铁。
1.握持电烙铁的方法
反握法:
适合于较大功率的电烙铁(>75W)对大焊点的焊接操作。
正握法:
适用于中功率的烙铁及带弯
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