电子工艺设计及技术

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1、电子工艺设计及技术,电工电子教学实验中心,电子工艺设计及技术,电工电子教学实验中心,电子工艺设计及技术,电子工艺概述 第一章 安全用电11 触电对人体的危害12 触电对人体的伤害程度13 安全电压14 防止触电 第二章 常用电子器件的识别与测试21 电阻器22 电容器23 电感器24 半导体二极管25 半导体三极管,第三章 印刷电路板的设计与制作工艺31 材料的准备 32 印刷板的排板设计 第四章 电子元器件的插装与焊接 41 电子元器件的插装 42 电子元器件的焊接 第五章 实习产品 51 S-200型直流稳压/充电电源 52 HX108-2型7管超外差收音机 53 收音机的安装与调试 电子

2、工艺实习报告内容,概 述,目前，我们根据电子学原理制成的设备、装置、仪表仪器等统称为电子设备。随着电子技术的发展，电子设备亦趋现代化，正广泛应用于人类生活的各个领域。电子设备有比较突出的几个特点：1. 电子设备具有短、小、轻、薄等特点。2. 电子设备使用非常广泛。3.可靠性高，4.还有其更重要的特点就是，整个电子设备的精度要求很高。,工艺已经在新技术革命的今天，起着十分重要的作用。“工艺就是专利，专利就是资本” 工艺工作的内容可分为工艺技术和工艺 管理两个方面。我们着重介绍工艺技术。,第一章 安全用电,安全用电技术是研究如何预防用电事故及保障人身、 设备安全的一门技术。 （一） 触电对人体的伤

3、害有电击和电伤两类。1电击：电击是指电流通过人体内部,影响 心脏和神经系统，造成人体内部组织损伤及至死 亡触电事故。2电伤：电伤是指电流的热效应、化学效 应或机械效应等对人体造成的危害。 （二）触电对人体的危害程度起决定作用的是通过人 体电流的大小和通电时间。,（三）安全用电主要有三个方面: 供电系统的安全、用电设备的安全及人身安全。 （四）安全用电1安全制度： 2安全措施：3安全操作: 4安全产品：所有电子产品都应该通过国家安全 检验权威部门（即中国电工产品认证委 员会“CCEE”检测),第二章 常用电子元器件 的 识 别 与 测 试,（一）电阻器1.电阻器分为固定电阻器和可变电阻器（电位器

4、） 两大类。2电阻器阻值表示方法（1）直标法在元件表面直接标出数值与误差。（2）色环表示法在元件表面采用不同颜色的色环来表示电阻的数值和误差。,3常用电阻器的功率电阻器在电路中要吸收电能转换成热能，使其自身 的温度升高。因此根据在电路中长期稳定工作允许的发 热温度而规定其额定功率。通常电阻器的额定功率应高 于电路中的实际值1.5-2倍以上。4极限电压电阻器两端电压增加到一定数值时，会发出电击穿 现象，使电阻损坏，常用电阻器功率与极限电压如下。0.25W 250V ; 0.5W 500V; 12W 750V,5电位器电位器是一种可调节电阻器，其中两个为固定端, 一 个活动端。当电位器用作电位调节

5、（分压）时，称为电位 器，它是一个四端元件。电位器作为可调电阻器使用时， 是一个二端元件。,（二）电容器电容器是一种储能元件,在电路中主要起耦合、旁路、 滤波等作用。 1电容器的分类固定电容器型号一般由四部分组成。C C 2 3单位: 1F=103mF=106F=109nF=1012pF,2 电容器电容量的表示方法（1）直接标示法（2）文字符号法（3）数码表示法（4）色码表示法,3电容器的额定电压电容器中在允许环境温度范围内能够长期施加的 最大电压的有效值称为额定电压。一般又叫耐压。4电解电容器电解电容器是一种具有正负极性的电容器。5可变电容器与微调电容器,（三）电感器电感器又称为电感线圈，在

6、谐振、耦合、滤波等电路中应用很广。常用的电感器有用于调频调幅收音机、电视接收机、通讯接收机等电子设备中的振荡线圈，其电感量可以通过调节磁帽而改变。有用作电压变换的电源变压器，有用于收音机电路中阻抗匹配的输入变压器和输出变压器。,（四）半导体分立器件半导体分立器件包括二极管、三极管（即晶体管）及半导 体特殊器件。1半导体分立器件的分类及型号命名法。 2半导体二极管半导体二极管是具有单向导电特性的元器件。 3半导体三极管（晶体管）半导体三极管（晶体管）是电子设备的关键器件之一。对 信号具有放大、开关控制的作用，也用于振荡、调制等。4半导体分立器件的判别（1）外观（色码）判别（2）用万用表判别,印制

7、电路板（PCB）是由设计人员根据电路原理图、 逻辑图、元件表、文件表及一些技术要求，在绝缘基材的 敷铜板上，用印制的方法得到的电路。印制电路的设计是现代电子设备，电子仪器和电子计 算机中不可缺少的部分。印制板的设计质量直接影响整机 的技术性能指标。印制线路板可分为单面板、双面板、多层板、挠性印制 电路板等。,第三章 印制电路板的设计 与制作工艺,（一）印刷电路板设计要求1. 印刷电路板设计（人工/计算机辅助）的主要内容 是根据敷铜板材、规格、尺寸、形状，对外连接方式等 内容进行排版设计。其设计要求通常从正确性、可靠 性、工艺性及经济性四个方面进行考虑。2. 元器件的安装与排列方式立式 卧式,3

8、.元器件三种排列格式：（1）不规则排列: 任意方向排列可减少线 路 板的分布参数，特别是对高频干扰抑制较强。 （2）坐标排列：指元器件与印刷板四周呈现平 行或垂直排列。（3）坐标格排列 除平行或垂直排列外，元件 的引线穿孔均于等距的垂直和水平坐标整齐美观， 维修方便,加工时孔位准确。,4印刷导线要求（1）直线方向宽窄一致。（2）不能有急剧的弯曲成直角。（3）弯曲时尽量夹角90。（4）导线间最小间距一般不小于1。5焊盘要求（1）焊盘尺寸0.20. 4常用11.5。（2）焊盘形状。除园形外，为增加粘附强度除园 形外，有正方形、长方形、椭圆形等。,6.连接方式（对外） （1）导线连接，方便、简单而且

9、可靠。 （2）对外焊点尽可能引在板的边缘，并按规则排列。 （3）为提高导线与焊盘的强度，引线应通过即印刷板 的穿线孔。 （4）将导线排列整齐扎紧。 （5）同一性质的导线最好用同一颜色。,（二）印制板的排版设计1印制板的排版布局直接影响整机的电路性能，它 的依据是电路原理图。元器件的排列应考虑到元件的尺 寸、重量、电气连接关系和散热等因素。（1）减少输入级与输出级之间的寄生耦合，应相互较 远，信号左输入，右输出或从上到下。（2）应按原理图上的顺序排列，并尽量紧凑，缩短专 线。（3） 在不影响电性能的前提下，尽量平行或垂直排 列。（4）以电路的核心元器件为中心围绕它来布局。例如 三极管、集成电路。

10、,2.地线共阻干扰及抑制干扰现象在整机中经常出现，除外界因素造成的干扰 外，还有印制板布线不合理，元件位置安装不当等等。（1）所有电路都存在一个自身的接地点，电路中接地 点在电位的概念中表示零电位，其它电位均是相对这一点 而言。在实际电路中，印制板上的地线并不能保证绝对零电 位，虽然电位可能很小，但由于电路放大作用，就可能产生 较大的干扰。,（2）抑制方法：并联分路式一子型地线 大面积覆盖，多用于高频信号在一块印刷板上，如布设模拟地和数字地，则两 种地线要分开，供电也要分开。（3）电源干扰抑制（4） 其他干扰磁场干扰、分布参数，电感、电容、热干扰，热传 导、热辐射、导线尽量避免平行等等。,（一

11、）电子元器件的安装 印制电路板的设计是根据电路原理图进行的，所以 在考虑元器件的尺寸、重量、物理结构、放置方式、电气 连接关系、散热及抗电磁干扰的能力等诸多因素，以确定 元器件在印制电路板上排列的最佳位置,从而保证整机的 电路性能。,第四章 电子元器件 的安装与焊接,1元器件安装元器件安装应遵循元器件排列原则:（1）按信号源流向排列;（2）以核心器件为中心进行布局;（3）元器件排列要均匀、整齐紧凑; （4）安装元器件应注意字符标记方向;（5）安装元器件应注意方式和安装高度;（6）安装高频元件时应注意缩短连接线并减少分 布参数和相互间干扰。,2元器件引线成型要注意以下几点：（1）所有元器件引线均

12、不得从根部弯曲。因为制 造工艺上的原因，根部容易折断。一般应留1.5上。（2）弯曲一般不要成死角，圆弧半径应大于引线 直径的12倍。（3）要尽量将有字符的元器件面置于容易观察的 位置。（4）贴板与悬空插装要注意安装工艺要求及适应 范围。,（二）电子元器件的焊接在电子产品的设计生产过程中,焊接十分重要，焊 接质量决定着产品质量。如果没有没有相应 的工艺质 量保证，任何一个设计精良的电子产品,都难以达到设 计指标。随着计算机科学技术的发展，焊接方法和设备不 断更新。波峰焊、再流焊、倒装焊、超声波焊、激光 焊日新月异。手工焊接虽然已难于胜任现代化的 生产，但仍有广泛的应用。因此，了解焊接特点机理，

13、熟悉焊接材料 、工具并掌握一定的焊接技术及要领是 非常必要的。,1焊接工具电子元器件的焊接工具主要是电烙铁。辅助工具有:尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、镊子和螺丝刀。2.焊接材料电子焊接中的焊接材料主要是焊锡丝。主要焊剂（助焊剂）有焊锡膏、焊油和松香。 3.焊接技术（1）焊接要点（2）焊接质量及要求（3）焊后处理（检查有无桥接、虚焊、漏焊等）（4）拆焊技术,（一） S-2000型直流稳压/充电电源1实习目的（1）通过对直流稳压/充电器的安装，了解电子产品 的装配过程；提高识图能力；掌握常用电子元器件的识别； 学习整机的装配工艺；培养动手能力及严谨的科学作风。（2）通过对充电器的检测调试，了解一般电子产

14、品的 生产调试过程；初步学习调试电子产品的方法；培养检测 能力及分析问题的能力。,第五章 实习产品,2要求（1）了解电原理图、装配图，安装充电器。（2）掌握电子产品基本的安装，焊接工艺。（3）掌握基本的调试方法。3 主要技术指标（1）输入电压：AC: 220V（2）输出直流稳压：DC：3V、4.5V、6V三档。（3）输出直流电流：额定值150mA，最大值300mA。（4）具有过载，短路保护， 故障消除后自动恢复。 （5）充电稳定电流：60mA（10%），充电时间10- 12小时。,4直流稳压电源工作原理（1）直流稳压电源通常由电源变压器、整流器、滤波器及稳压器四部分组成。（2）在滤波电容C后面

15、的电路，去掉R2及LED1，则是典型的串联稳压电路。采样电路：分别由R4、R5、R6与R7组成电阻分压器，其任务是将输出的直流电压的V0一部分取出送到比较放大器，放大后控制调整环节，取样电压VE为：,在正常情况下，取样电压可近似等于基准电压则有：所以，改变取样电路的分压比，就可以调节V0 的大小。R4= 33 V0= 3V R5=150 V0=4.5V R6=270 V0= 6V, 基准电压：基准电压是一个稳定度较高的直流 电压，利用发光二极管（绿色）的正向电压特性，起 “稳压”作用。 比较放大电路：比较放大器是一个直流放大 器，由VT3构成。将取样电压VE与其准电压VLED2进行比 较，二者

16、的差值经T3放大后，控制（VT1、VT2）的调整 管,用以稳压输出。,调整电路：调整电路是稳压电源的核心环节，输 出电压的稳定是通过调整管的调节作用来实现的。 其稳压过程:V0VEVB3IB3IC3VCE3(VBE2)IB1IC1VCE1V0过载保护电路：R2和LED1组成的过载及短路保护 电路，因串联调整型的稳压电源调整管和负载是串联的, 当输出过载（输出电流过大），电阻R2上的压降VR2增加 到一定值后LED1导通，使调整管VT1、VT2的基极电流不再 增大，限制了输出电流的增加，起到限流保护作用。,5. VT4、VT5、VT6及其相应元件组成的三路完全 相同的恒流电路，VT4VT6分别的其基极电路、电流放 大倍数近似为1，IC不随VCB变化。充电通路：改变R8可调节输出电流I0，R8换成8.2， VT4c、e间并联一支51电阻，CH1的I0=160mA实 行快速充电。,