电子制作工艺与综合训练(自学版).ppt

理论指导实践,实践中学习技能.,电子制作工艺与综合训练,实践学习不仅可以增强对电子技术的感性认识、培养动手能力、掌握操作技能，还可以检验、复习理论学习中的知识，发现理论学习中的薄弱环节和问题。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,手工制作印制板(PCB),一、漆图法和贴图法,2、复写印制板布线图 将设计好的印制板布线图用复写纸复写在覆铜板表面上,1、下料 按设计好的印制板尺寸裁剪覆铜板,3、覆盖保护材料 在腐蚀印制板之前,应将印制板上需保留的铜箔部分用防护材料覆盖起来,其方法有描图法和贴图法两种。,4、腐蚀 在腐蚀过程中,应注意观察腐蚀的进展情况,腐蚀时间太短印制板上应腐蚀掉的铜箔依然残存;腐蚀时间太长,则会造成应保留部分的铜箔受到损伤,使线条边缘出现锯齿状等。,下料,布线图,复写纸,覆铜板,复写印制板布线图,覆盖保护材料,三氯化铁,腐蚀,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,6、钻孔 对照设计图在需要钻孔的位置,先用中心冲打上定位“冲眼”，然后进行钻孔。安装一般元器件,孔径约0.71mm;若是固定孔,或大元器件的孔,孔径约 23.5mm。7、涂助焊剂 为了防止铜板表面氧化和便于焊接元器件。在打好孔的印制板铜板面上,先用细砂纸轻轻打磨一次，再用毛笔蘸上松香水(用酒精加松香泡成的助焊剂)轻轻地涂上一层,晾干即可。,5、去膜 印制板腐蚀完成以后,将板上的胶带 揭下或蘸酒精、汽油擦洗印制板,以去掉防酸涂料,最后用清水将印制板冲洗干净。,手工制作印制板(PCB),松香水+酒精,去膜,钻孔,涂助焊剂,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,手工制作印制板(PCB),二、热转印法热转印法工作流程如下:用Protel或者其他的制图软件,制作好印制电路板PCB图形。用激光打印机将PCB图打印到热转印纸上。用细砂纸擦干净覆铜板,磨平四周,将热转印纸有图形的一面覆盖在覆铜板表面上。将贴有热转印纸的覆铜板送入热转印机转印，来回压几次,使融化的墨粉完全吸附在覆铜板上。转印之后,待覆铜板冷却到室温时,即可将转印纸揭掉,对覆铜板进行腐蚀，即可形成做工精细的PCB。,三氯化铁,腐蚀,制作PCB图形,将PCB图转印到覆铜板上,将PCB图正面贴到覆铜板上,并固定贴实.,热转印机,去膜,原理图,PCB图形,热转印纸,准备材料：,覆铜板（单面/双面）热转印纸/硫酸纸热转印机裁剪工具、透明胶松香、酒精小电钻、钻头烙铁、焊锡、吸锡器镊子、尖嘴钳、斜嘴钳、剥线钳,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,电烙铁 手工焊接工具之王,手工焊接工具 准备好得心应手的小工具，令你操作过程顺顺利利,.内热式电烙铁其加热器一般由电阻丝缠绕在密闭的陶瓷管上制成,插在烙铁头里面,被烙铁头包起来,直接对烙铁头加热。,1.外热式电烙铁其加热器由电阻丝缠绕在云母材料上制成，而烙铁头插入加热器里面,因此称为外热式电烙铁,主要用于导线、接地线和较大器件的焊接。,外热式电烙铁,内热式电烙铁,烙铁头,加热器,加热器,烙铁头,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,紫铜材料烙铁头,有镀层的烙铁头,1,电烙铁的检测：测量外壳绝缘度:两表笔分别接外壳和插头引脚,如果其电阻小于几百千欧,说明漏电.2.测量插头两引脚间的电阻,其电阻约为1.5K,等于0为加热器短路,等于为加热器开路,1.5K,烙铁头的清洁和保养 第一次使用的和久置未用的紫铜材料制成的电烙铁需要用板铿对烙铁头加以修理,以便于焊接。注意应马上沾松香和镀焊锡(挂锡),避免焊头氧化。有镀层的电烙铁头使用后,不能用铿刀修整或打磨,可用布轻轻擦去表面氧化膜,并镀焊锡.,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,吸锡电烙铁使用方法：将活塞柄推下卡住,吸锡电烙铁吸嘴正对准欲要取下元件的焊点,待焊锡熔化后,按动控制按钮,焊点焊锡即被吸进气筒内。,吸锡电烙铁(有源吸锡烙铁),活塞柄,控制按钮,吸嘴,吸锡器(无源吸锡烙铁),吸锡器使用方法：吸锡器与吸锡烙铁拆焊原理相似,但吸锡器自身不具备加热功能,它需与烙铁配合使用，拆焊时先用烙铁对焊点进行加热,待焊锡熔化后再使用吸锡器除锡。,专用热风枪可将所有焊点同时加热熔化后取出插孔,专用工具拆焊速度快,使用方便,不易损伤元器件和印制板的铜箔。,热风枪,常用拆焊工具 吸锡电烙铁、吸锡器、专用热风枪,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,焊接的主要材料,1.焊锡丝 焊锡丝的主要作用是把被焊物连接起来。焊锡丝的中心包着松香助焊剂，使用时最好选用低熔点的细焊锡丝。,2.助焊剂 助焊剂通常是以松香为主要成份的混合物。是必不可少的辅助焊接物，具有良好的去表面氧化层的特性，可以提高焊接的质量和速度。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,焊接辅助工具,镊子它可以用来拉引线、送管脚、助焊,以方便焊接。另外,镊子还有散热功能,可以减少元器件烫坏的可能。,放线口,镊子,剥线钳,斜嘴钳,尖嘴钳,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,印制电路板的手工焊接,1.电铬铁的握法,(a)适用于操作功率较大的烙铁。,(b)适用于操作弯烙铁头的操作,或用直烙铁头在大型机架上的焊接。,(c)适用于操作小功率烙铁，由于笔握法操作灵活方便，被广泛应用。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,手工焊接过程,2.焊接操作步骤焊接操作步骤有两种方法:,焊锡,方法一:焊接操作有两种方法,一种是用电烙铁先“挂”一下焊锡,再去焊电路板上的元件。注意“吃锡”一定要尽量少。此法很难控制送锡量保证焊点大小均匀,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,手工焊接过程,方法二:手工焊接五步法,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,3.电烙铁的撤离方向对焊点的影响,手工焊接过程,1.烙铁头以斜上方45度角方向撤离,它可使焊点圆滑,烙铁头只能带走少量焊料。,2.烙铁头垂直向上撤离,容易造成焊点拉尖,烙铁头也能带走少量焊料。,3.烙铁头以水平方向撤离,烙铁头可带走大部分焊料。,4.烙铁头沿焊接面垂直向下撤离,烙铁头带走大部分焊料。,5.烙铁头沿焊接面垂直向上撤离,烙铁头只带走少量焊料。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,手工焊接过程,4.焊点焊接质量的保证,焊点的焊接质量与很多因素有关，确保焊接质量主要有以下几方面：,1、焊件表面处理和保持烙铁头的清洁。2、烙铁头的温度和加热方法要适当。3、烙铁头在电路板上停留时间不宜长。4、焊料和焊剂的使用要适当。5、焊点凝固过程中不要触动焊点。6、电烙铁要以与轴向成45度的方向迅速撤离。,焊接的关键是掌握好焊接的温度和时间。焊接时的要领,主要是焊接牢靠,无虚焊;同时还要动作快捷.其次的要求才是焊点的大小、形状以及光洁度等。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,手工焊接过程,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,手工焊接过程,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,SMT元器件引脚间距小,焊接时应使用尖锥式(或圆锥式)头的恒温电烙铁。如使用普通电烙铁,电烙铁的金属外壳应接“保护接地”,以防感应电压损坏元器件。,贴片元器件的手工焊接,在一个焊盘上镀适量焊锡。,焊盘,将电烙铁顶压在镀锡的焊盘上,使焊锡保持熔融状态。,用镊子夹着元器件推到焊盘上后,电烙铁离开焊盘。待焊锡凝固后,松开镊子。,1两端元器和三端元器件的焊接方法一：焊接步骤简述如下：,用五步施焊法焊接其余焊端。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,在安装元器件的基板中心点一滴不干胶,不干胶,用镊子将元器件压放到不干胶上,并使元器件焊端或引脚与焊盘严格对准,用五步施焊法焊接其余焊端。,1两端元器和三端元器件的焊接方法二：焊接步骤简述如下：,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,贴片元器件的手工焊接,贴片集成电路手工焊接 焊接这种器件时不能一个脚一个脚地来焊,应采用一种所谓“滚焊”(或称“拖焊”)的手法来解决,待焊器件要摆准位置,使引脚与焊盘基本对准.,引脚焊盘,将对角线上的两个引出脚临时用少许焊锡点焊一下,检查每一个引出脚是否都对准了各自的焊盘.,将电路板按一定的角度倾斜搁置,让大量的焊料在充分多的焊剂的保护下,从上到下地从要焊的引出脚上慢慢拖滚下来.,烙铁“滚焊”方向,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,拆焊过程,对于一般电阻、电容、二极管等管脚不多的元器件,可以采用电烙铁直接进行分点拆焊。方法是一边用烙铁加热元器件的焊点,一边用镊子或尖嘴钳夹住元器件的引线,轻轻地将其拉出来。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,对于有多个焊点且引线较硬的元器件时,采用分点拆焊就较困难。在拆卸多个引脚的集成电路或中周等元器件时,一般有以下几种工具和方法:,拆焊过程,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,LED恒流灯电路的焊接注意事项,检查元件袋中的元件种类及数量，应与元件清单一致；用万用表完成元件识别与质量检查，并填写实践报告中的表格；对照电路原理图，把元件安装到PCB板的相应位置并完成焊接，安装顺序：先安装体积小、高度小的元件，如短路线、电阻、二极管、瓷片电容、IC插座等，再按照高度的依次增大，安装并焊接余下元件，如三极管、接线端子、按键开关、LM317、电解电容等；注意事项：短路线可用元件管脚接驳焊接而成、有极性的元件需仔细辨别并对照PCB板上的极性标号再加以安装、稳压器件LM317发热较大需外接散热片，应先在317背面安装散热片再焊接到PCB板上、按键开关需要事先确定其常开常闭端再进行焊接；焊接时，对于焊点的每次加热时间应尽量少于5秒，以免长时间加热使得焊盘脱落；若出现焊盘脱落，可以在两个管脚之间外加一根“飞线”补救；,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,The End!,下料,根据PCB电路板的尺寸，在覆铜板上标示出相应的框图；8cm 6cm按照所标示框图，使用切割工具对覆铜板进行裁剪，得到所需形状的覆铜板。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,BACK,复写印制板布线图,通过PCB布线软件分别打印PCB图的正反面，打印纸可用硫酸纸，注意正面布线图需要添加“镜像（mirror）选项”把打印出来的布线图覆盖在已裁剪的覆铜板上，并用胶纸或其它材料使之定位。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,BACK,PCB打印选项设置,1.完成PCB布线工作后，选择“Print Preview”，如左下图所示：2.底层印制板（bottom）的打印，在“Print Preview”中右击选择“configuration”，然后删除“Top layer”、“Top overlay”两层，保留“bottom layer”、“drill drawing”和“keep-out layer”，打印后，如右上图所示。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,PCB打印选项设置,3.顶层印制板（top）的打印，在“Print Preview”中右击选择“configuration”，然后删除“Bottom layer”，保留“top layer”、“top overlay”、“drill drawing”和“keep-out layer”，打印后，如下图所示。注意：打印“top layer”时，需要选择镜像打印，即使得打印图左右对调,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,BACK,覆铜板的下料与处理,用钢锯根据PCB的规划尺寸对覆铜板进行裁剪；用锉刀将四周边缘毛刺去掉；用细砂纸打磨干净；再用少量的去污粉洗掉表面的氧化物，然后用清水浸泡、晾干；,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,BACK,热转印,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,使打印好的图纸其图形面贴在覆铜板上，用透明胶黏贴固定好；打开热转印机的电源，温度设定在150C（预计要预热510分钟），并且在热转印机显示温度到达设定值之前，请勿放入覆铜板；当温度达到设定值后，把已覆盖有PCB图的覆铜板送入热转印机的辊轴中，并且按同一方向来回操作35次，即可把热转印纸上的碳粉完全转印到覆铜板上去了；让其自然冷却，将热转印纸小心揭下，则完成了热转印的过程了。提示：在打印、热转印的过程中，有可能使电路线条受损、折断，则需要对线条进行修补，否则制作出来的将是断线。修补的做法是：用极细型号的有油性笔，在铜板墨粉断裂处加以描绘即可。,BACK,腐蚀,准备好三氯化铁（图1）和一个塑料容器（装有50C的温水），在温水中按照比例500mL/100g（浓度、温度越高，接下来腐蚀的时间则越短，但相应的误腐蚀的可能性也越高）的比例加入三氯化铁，制作成三氯化铁溶液，如图2所示。图1 图2,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,把完成热转印后的覆铜板置于三氯化铁溶液中，如图3所示。若能使腐蚀容器来回晃动，甚至对容器进行持续加热使溶液保持在较高温度条件下，还可以进一步提高腐蚀速度。腐蚀时间一般为30分钟1小时，视腐蚀液浓度、温度而定。注意：腐蚀的过程需要全程关注，以免出现腐蚀不完全或者过度腐蚀的情况。,本课程学习网站,华南理工大学电工电子教学实验中心,BACK,