电子产品的组装与调试

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1、第5单元 电子产品的组装与调试,第一部分 任 务 导 入, 电子产品的组装有两种情况，一种是产品方案试验性组装，另一种是产品定型后的组装。 前者是为后者服务的，只有经过产品方案的试验确认所设计的电路无问题后，才能制作印制电路板并进入产品定型后的组装。, 电子产品的组装质量，决定了产品的性能和可靠性。 为了保证产品的性能和可靠性，生产厂家都有严格的产品装配工艺，用来控制产品的装配质量。, 业余进行电子产品的制作，电子产品的组装质量全靠人工进行控制，这就要求电子产品制作人员具备一定的电子产品的组装控制质量方面的基本知识。, 电子产品装配以后的调试，通常是电子产品制作的最后一步。 调试时，不仅要将产

2、品性能调整到设计的要求，对于某些设计时没有考虑到的问题或缺陷也要在这一工序中进行处理或补救。 因此，只有按正确的步骤与方法进行调试才能保证完成上述任务。,第二部分 相 关 知 识,5.1 产品方案试验性组装与调试,5.1.1 电路方案试验的常用方法 1复杂电路 对于元器件较多的复杂电路，无论电路有多复杂，均是由单元电路组合或扩展而得到的。, 因此，可以将复杂的电路划分成若干个单元功能块，然后再分别对这些单元功能块进行方案试验，当确认每一个单元功能块的方案试验都无问题后，再将各个单元功能块按电路要求连接起来，进行整个电路方案试验。,2简单电路, 对于某些元器件较少的简单电路，通常可以将整个电路全

3、部一次连接好，连接方法既可以使用实验板，也可以直接将各个元器件焊连在一起。 如图5-1所示的单管放大电路，由于仅有8只元器件，故可以按图5-2所示，将各个元器件直接搭接在一起来进行方案试验。,图5-1 单管放大电路图,图5-2 将单管放大电路直接搭接在一起的示意图, 除了将元器件直接搭成试验电路外，也可以直接设计制作出印制电路板，作为试验的样机来进行方案试验。,5.1.2 常用的电路方案试验板,1电路试验板的类型 供电路方案试验的电路板既有商品化的产品，也可以自行制作。 商品化的电路实验板常见的有插接式的面包板和万用印制电路板两种，它们均用标准的2.54mm为孔间距离，可以插装集成电路及微型电

4、子元器件。,2自制电路实验板,（1）钻孔 自制电路实验板准备好材料以后，就可以对实验板进行钻孔了，具体可按以下方法进行。, 先根据铜质空心铆钉外经的大小选择合适的钻头。 如果铜质空心铆钉的外径为 3mm，如图5-3（a）所示的自制电路板示意图中左上部所示，则选用 3.1mm的钻头。,图5-3 自制电路试验板示意图, 用钻头在酚醛电木板上钻孔，所钻孔的排列方式，既可以采用平行排列方式，也可以采用交叉或其他排列方式，可根据使用要求确定，以方便使用为原则。,（2）铆铜质空心铆钉, 所有孔均钻好以后，就可以来铆铜质空心铆钉了。 每一个孔铆一个铆钉，具体铆制方法如图5-4所示。,图5-4 铜质空心铆钉铆

5、制方法示意图, 取一只铜质空心铆钉放入酚醛电木板上所钻的孔内，将电木板翻一个面，并将铆钉头部放在一个铁块上，如图5-4（b）所示。, 取一只铁钉，将其头部用锉刀加工成圆锥状，然后将其锥部放入空心铆钉的孔中，用铁锤在铁钉上端施力，空心铆钉在力的作用下，其铜皮就会向外翻，由此就可将铆钉牢固地铆在酚醛电木板上。, 按照上述同样的铆接方法将酚醛电木板上所有孔铆上铆钉以后，就得到了一块电路实验板了。,（3）使用方法, 自制的电路实验板是利用铆钉孔插焊元器件，用导线将各个焊点及外接电路连接起来，如图5-3（b）所示。,（4）需要说明的问题, 如果没有铜质空心铆钉，也可以使用铜皮剪成“口”形状，插入电路板中

6、两头弯成如图5-4（a）所示形状来代替空心铆钉。, 所使用的酚醛电木板也可用厚度为1.5mm的环氧树脂板，尺寸在200mm200mm以上比较合适，并在板的左、右两边和上边安装一些接线柱，供接入电源、输入/输出信号和连接测量仪表用；下边装几个电阻值大小不等的电位器，供调试电路时使用；4个角上装上橡皮垫脚，以防电路板打滑，也可以防止底板下部焊点等与其他物体相碰发生短路。, 在安装元器件时，元器件尽量都安装在正面（即设置有接线柱、电位器等的一面），连接用的单股塑胶线或裸铜线尽量装在反面（即装橡皮垫脚的一面），这样不致搞错。,3插接式电路实验板,（1）优点 插接式电路实验板可以在试验中随意变更电路接线

7、盒元器件，而不需要焊接，底板和元器件可以多次使用。, 插接式电路实验板的布线结构可采用水平或垂直方向，两孔之间的距离为2.54mm，故特别适用于插装集成电路以及其他微型元器件，并且可以组合使用。 在做复杂电路方案试验时，可用多块这类实验板分别对各单元功能电路进行试验，然后再实现整个电路的统一调试。,（2）缺点, 在插装元器件时，必须插到孔底并压牢，否则会产生接触不良现象。 由于插接式电路实验板的布线结构特点并行引线方式，比较容易产生分布电容，故不宜在高频条件下工作，从而使该电路实验板的应用受到了一定的限制。,（3）需要说明的问题, 目前，有些廉价的插接式电路实验板所用的弹簧片弹性很差，极容易变

8、形，造成接触不良，当电路比较复杂时，要找出问题所在是很麻烦的事。 故选用插接式电路实验板时，一定要仔细检查弹簧的弹性，可试插凭手感确认。, 采用插接式电路实验板对设计（或选用）电路进行试验时，连接电路的导线应选用直径不大于 0.8mm的单股塑胶类导线。,（4）插接式电路实验板的结构, 插接式电路实验板的结构如图5-5所示，其中间有一条间隔槽，在槽的上下两侧各有6行（即上面的X、A、B、C、D、E共6行，下面的F、G、H、I、J、Y共6行）、59列（159列）插孔。,图5-5 插接式电路实验板的结构示意图, 在每1列中，有5个行孔在实验板的内部是纵向连接的，即 第1列上面的A1B1C1D1E1是

9、连接的。 第1列上面的F1G1H1I1J1是连接的。, 第1列到第59列中的连接规律与第1列完全相同。 最上面一行X与最下面一行Y的插孔为内部横向连接。,（5）插接式电路实验板的使用方法, 使用插接式电路实验板时，可先将双列直插式集成电路插装在间隔槽上方，对应于集成电路的每一个引脚，实验板上还剩有一列4个插孔在内部与其相连接，这4个插孔就可以用来插装其他元器件或连接导线。 全部电路连接结束以后还应仔细检查，无误后才可连接电源进行性能调试。, 正、负电源的引线，可以分别插入X行与Y行的任一插孔中，以使X行与Y行的插孔与电源接通，再用导线将电源引到板上的任一插孔。 调试时，如要更换元器件，则应在整

10、个电路断电的情况下进行。,4印制电路式实验板,（1）印制电路式实验板的类型及特点 印制电路式实验板常见有两种类型，如图5-6所示。 它们是将铜箔做成规则的方形或长条形导电图的印制电路板。,图5-6 两种常见的印制电路式实验板示意图, 图5-6（a）所示为一种类似于插接式，且只能水平插装集成电路的印制电路式试验板。, 图5-6（b）所示为另一种应用较灵活，既可以水平插装集成电路或其他电子元器件，又可垂直插装这些元器件的印制电路式实验板。 印制电路式实验板的优点是连接可靠，但与所有的印制电路板一样，经几次焊接后铜箔就会脱落而且它的售价也较高。,（2）印制电路式实验板的使用方法, 用印制电路式实验板

11、进行电路方案试验时，是将电子元器件焊接在实验板上的，然后根据电路原理图，用导线将各个焊点连接起来，元器件的布局方法与印制电路板设计时对元器件的要求基本相同，故其连接方式十分接近实际电子产品。, 由于采用焊接方式进行电路的连接，故电路连接十分可靠。 在制作少量的电子产品时，就可以直接采用这种实验板来代替印制电路板，因此可以不需要再去设计制版了。,5建议, 对于电子产品制作电路方案试验用的实验板，建议准备一种自制的铆钉板与一种插接式电路实验板，当对分立元器件电路进行方案试验时，试验铆钉板；当对集成电路器件进行方案试验时使用插接式电路实验板；对于单件产品进行制作时，可采用印制电路式实验板而不必再设计

12、制版了。,5.2 定型产品的装配与调试,5.2.1 装配质量对整机性能的影响 对于一台电子产品整机，不但要有好的设计，而且要有好的装配，装配的好坏直接决定着产品的质量。, 电子产品使用范围很广，受到各种条件的影响，就有可能因振动、冲击、离心力、同心力等的影响而受到损坏，如振动，将会导致以下不良现象。, 假如没有附加的固定零件，加插座的集成电路会从管座中跳出来。 使接、插件脱开，使螺钉、螺母松开、脱落，以致造成短路。, 锡焊或熔焊处的导体断开。 减弱了熔焊、锡焊、紧固和螺钉的连接，破坏了密封和外层保护强度。, 使调谐失谐，从而破坏了机器的工作状态等。 因此，在装配时就要考虑这些因素对整机的影响，

13、提高装配质量。, 但也不能将电子产品的装配简单地看成一项电子焊接和机械安装工作，尤其是随着电子技术的发展，对整机装配要求越来越高。 因此，要具备一定的装配基本知识，以提高产品的质量。,5.2.2 定型产品装配顺序,1准备工具与材料 准备好装配电子产品时可能用到的各种工具与材料，如万用表、电烙铁、各种螺丝刀、钳子、镊子、焊锡、断钢锯条、松香、细砂纸等。 尽量不要使用某些套装组合工具，这些工具用起来不太方便。,2列出元器件清单, 根据电路中元器件的编号，将电阻器、电容器、电感器、晶体管等元器件分类列表，列出编号、型号、主要参数，以便检查与更换。, 装配时，在电路板上每安装一只元器件，就在清单上做出

14、相应的标记，这样可以避免漏装或错装现象的发生，这一点对于初学者来说十分重要。, 另外，在列出的清单中，还应留出“备注”（或叫说明）栏，在这一栏中，对型号或数值不完全一致的元器件，还应在“备注”（或叫说明）栏中注明，以便作为调试、检修时处理不正常现象的依据或参考。,3清理元器件, 所谓清理元器件，就是用断锯条断面刃口或细砂纸刮去元器件引脚需要焊接部位的氧化物、污物等。,4镀锡,（1）镀锡的方法 镀锡通常是对经过清洁的元器件引线浸涂助焊剂（松香与酒精的混合物，它们的质量比为松香粉25%、酒精75%，酒精的纯度应在95%以上）后，用蘸锡的电烙铁头沿着引线镀锡，但应注意引线上的镀锡要尽量薄而均匀，表面

15、要光亮，然后再浸涂一次助焊剂。,（2）镀锡需注意的问题,在镀锡之前，要先对元器件的引脚进行仔细观察，看其原来是哪一种镀层，以便采用合适的方法对其进行清洁镀锡。 元器件引脚常见的镀层有银、金以及铅锡合金等几种材料，尤以铅锡合金居多。, 镀银引线：这类引线较容易产生不可焊的黑色氧化膜，必须用钢锯刃口将黑色氧化层刮去，直至露出紫铜的表面。, 镀金引线：由于镀金引线镀金层内的基本材料较难镀上焊锡，故不能将这类元器件引脚上的镀金层刮掉。 通常可采用学生用擦字的橡皮，将镀金层上的污垢擦去即可。, 铅锡合金引线：当今的元器件大多采用这类引线。, 铅锡合金引线可以在较长时间内保持良好的可焊性，新购得的（或其可

16、焊性在合格保存期限内的）正品元器件，装配之前可以不要再进行镀锡处理，只要涂浸一次助焊剂即可进行装配。 但对于存储时间较长，可焊性超出合格期的铅锡合金引线，则应进行清洁处理。,5元器件的再次检测, 虽然元器件在购买回来以后已经进行过检测，但经过上述处理以后，有必要再检测一次，以确保元器件性能良好，要把集成电路的各脚对接地引脚间的开路电阻测出来（正、反向均应测出），并记录下来（要注明是正测还是反测，即指明是哪一表笔接地线），这是业余条件下检查集成电路性能的有效方法，也便于出现问题时核对。, 另外，元器件引线在经过上述处理后，还要检查是否有伤痕，镀锡层是否均匀，表面是否光滑，有无毛刺的残留物等。,6元器件的整形, 元器件经过清洁镀锡以后，多数情况下还需要加工整形，以满足在印制电路板上装配的要求，并使之工整、美观、可靠。 各种元器件的整形方法见下一节中的介绍。,