电子工艺实习良乡.ppt
（1周）电子技术实验室,电子工艺实习,第一部分：焊接技术第二部分：机器猫,电子工艺实习,一、电烙铁二、焊料、焊剂三、焊接工艺四、对元器件焊接要求五、元器件的装配工艺及绘制电路版图六、工业生产焊接技术七、焊接技术的发展,第一部分：焊接技术,1.种类（1）外热式：体积大，功率大。（2）内热式：体积小，重量轻，升温快，热效率高。（3）恒温式：带有温度控制开关，可以控制电烙铁的温度。适用于温度不能太高，焊接时间不宜过长元器件。如：场效应管，集成电路等。（4）吸锡器电烙铁：将吸锡器与电烙铁合为一体的拆焊工具。,一、电烙铁,2.电烙铁的使用方法 电烙铁的握法：正握法，反握法，握笔法。,电烙铁使用方法：镀锡防止氧化，使用后保持电烙铁清洁挂锡，以防再次加热时出现氧化。,1.焊料：指易熔的金属合金又称焊锡丝。分为锡铅焊料，银焊料，铜焊料。特点：熔点比被焊物的熔点低。450度以上称硬焊料，450度以下称软焊料。作用：将被焊物连接在一起。2.焊剂：如松香，焊油，镪水等 作用：清除被焊物表面氧化物及杂质，保证焊锡及被焊物之间发生合金反应。,二、焊料、焊剂,1.对焊接的要求焊接的机械强度要足够。焊接可靠，保证导电性能良好。,三、焊接工艺,焊点表面要光滑清洁，不能出现焊点表面粗糙、拉尖、毛刺等现象。,2.焊接的操作要领 焊接时烙铁与引线、印制板、铜箔之间的接触位置关系。,焊接的温度和时间要掌握好：在焊接时，为使被焊物达到适当的温度，并使焊料迅速熔化，就要有足够的热量和温度。温度过低，焊锡流动性差很容易凝固，形成虚焊。,温度过高将使焊锡流淌，焊点不存锡，焊剂分解速度加快，使金属表面加速氧化。产生桥接现象。同时还会导致印制板上的焊盘翘起脱落。,焊接时被焊物要固定.焊料使用要适量 将焊锡丝和电烙铁同 时作用于被焊物两端，视被焊物的大小施加 适量的焊料。当焊料 的扩散范围达到要求后，迅速拿开烙铁和焊锡丝，拿开焊锡丝的时间不得迟于拿开烙铁的时间。,焊点重焊：必须与上次的焊锡一同溶化，并溶为一体时才能把电烙铁移开。剪掉多余引线。,2.拆焊一般电阻、电容、晶体管等管脚不多，且每个引线可相对活动的元器件可用烙铁直接解焊。一边用烙铁加热待拆元件的焊点，一边用镊子或尖嘴钳夹住元器件引线轻轻拉出。这种方法不宜在一个焊点上多次用。当需要拆下多个焊点且引线较硬的元器件时，以上方法就不行了。一般有以下三种方法。,采用专用工具，如可采用专用的烙铁头一次可将所有焊点加热溶化取出插座。采用吸锡烙铁或吸锡器。利用铜丝编织的屏蔽线电缆或较粗的多股导线，用为吸锡材料。,遵循先小后大，先低后高，先轻后重，先内后外的原则。1.电阻：标记方向一致，高低一致；2.电容：标记方向要容易看，先焊无极性电容，再焊有极性电容；3.二极管：正负极性一致，高低一致；,四、对元器件焊接要求,4.集成芯片：先弄清楚引脚顺序，再焊对角然后依次从左到右从上到下焊起，时间不超过3秒。,1.元器件的插装方法（1）卧式插装法：稳定，牢固，不易脱落。,五、元器件的装配工艺及绘制电路版图,（2）立式插装法：电容，晶体管,（1）元器件布局的一般原则电路板上的元器件布置要均匀，密度要一致，尽量做到横平竖直，不允许将元器件斜排或交叉重排。放大器各级最好按原理图排成直线形式，不能排成平行的两行，减少输入级与输出级之间的寄生耦合干扰。前一级的输出级要紧接下一级的输入级。,2.放大器电路元件的布局与布线,（2）布线原则尽量避免导线间的相互干扰和寄生耦合，导线宜短不宜长。地线应短而粗，以尽量减少地阻抗。对多级放大电路允许各个电路的地线相互连接后引出一根公共地线接到电源地线上，但后级电路中的大电流不能通过前级的地线回向电源地线。各元器件之间的导线不能交叉，如果无法避免，可采取在电路板上的另一面跨接引线。,（3）绘制电路版图 首先根据元器件布局和布线的原则，在坐标纸上画出电路板的形状和尺寸及元器件的外形尺寸和引线方式，合理安排元器件的位置。并确定元器件在电路板上的装配方式。（立式，卧式，混合式）。然后根据元器件的位置图，对照原理图在坐标纸上画出接线图。要求：电源一律用红色线画出，地线用黑色粗线画出。,六、工业生产焊接技术,1.浸焊浸焊是将安装好的印制板浸入熔化状态的焊料液，一次完成印制板上焊接。焊点以外不需连接的部分通过在印制板上涂阻焊剂来实现。适用于小批量生产。2.波峰焊波峰由机械或电磁泵产生，印制板由传送带以一定速度和倾斜度通过波峰，完成焊接。,3.再流焊再流焊也称回流焊，是表面贴装技术（SMT）的主要焊接方法，按加热方式不同可有红外线加热、饱和蒸汽加热、热风加热、激光加热等。（1）汽相再流焊汽相再流焊又叫冷凝焊，利用液体汽化焓提供焊接热量（2）红外再流焊红外焊机一般又叫红外炉，贴装好的SMB由传送带输入，加热区一般分三级，将温度逐渐加热到再流焊所需的温度。,七、焊接技术的发展,现代电子焊接技术，有以下几个主要特色：1.焊接微型化2.焊接方法多样化3.设计生产计算机化4.生产过程绿色化,1.焊接微型化由于现代电子产品不断向微型化发展，促使微型焊件焊接技术发展。2.焊接方法多样化（1）锡焊：波峰焊、再流焊、丝球焊、TAB焊、倒装焊、真空焊等。（2）特种焊接：高频焊、超声焊、电子束焊、激光焊、摩擦焊、爆炸焊、扩散焊等。（3）无铅焊接（4）无加热焊接：用导电粘结剂将焊件黏起来。,3.设计生产计算机化焊接中的温度、焊剂浓度、印制板的倾斜及速度、冷却速度等均由计算机智能系统自动选择。4.生产过程绿色化目前电子焊接中使用的焊剂、焊料及焊接过程，焊后清洗不可避免地影响环境和人们的健康。绿色化进程主要在以下两个方面：（1）使用无铅焊料。（2）免清洗技术。使用免洗焊膏，焊接后不用清洗，避免污染环境。,一、产品简介二、电路原理图三、555构成的单稳态触发电路的工作原理四、元器件介绍五、万用表六、印制电路板的焊接七、整机装配与调试八、注意事项,第二部分：机器猫,1.实物图,一、产品简介,2.机器猫介绍本产品具有机、电、声、光、磁结合的特点，通过制作本产品，由学生完成电路的焊接，安装和调试等一系列产品制作的过程，达到培养同学工程实践能力的目的。,1.电路图,二、电路原理图,2.工作原理介绍机器猫是声控、光控、磁控机电一体化电动工具。主要工作原理：利用555定时器构成的单稳态触发器，在三种不同的控制方式下，均给以低电平触发，促使电机转动，从而达到了机器猫停走的目的。即：拍手即走、光照即走、磁铁靠近即走，但都只是持续一段时间后就停下，再次满足其中一条件时将继续行走。,1.555定时器的内部电路,三、555构成的单稳态触发电路的工作原理,组成：电阻分压器比较器RS锁存器开关三极管输出缓冲器,两个触发端加不同的信号与VR1、VR2比较，使比较器的输出控制RS锁存器，使其分别工作在置0、置1和保持状态。如VCO悬空，功能表为：,低触发端,高触发端,控制电压,放电端,输出端,复位端,2.555定时器构成的单稳态触发器,单稳态电路有一个稳态，在外加触发脉冲的作用下，电路进入暂稳态，经过（tW）时间后，能自动返回稳态。其中暂稳态维持的时间仅取决于电路本身元件的参数，与触发脉冲的宽度无关。通过触发脉冲产生矩形波。,555构成的单稳态触发器,负触发脉冲到来前，低触发端处于高电平，输出状态保持低电平（稳态）。当加入触发负脉冲后，电路的输出uO由低电平跳变为高电平，三极管V截止，VCC通过R 向C 充电。uC 按指数规律增加，电路处于暂稳态。uC充电到VR1时，三极管导通，C放电，uo返回低电平。,工作波形,脉冲宽度的计算脉冲宽度（tW）为电容充电时从0到上阈值所需的时间，如果上阈值为2VCC/3，根据三要素法，计算如下：,1.电阻,四、元器件介绍,误差：金色 5%银色 10%红色 2%棕色 1%,2.电容：电容器容量的标注方法 分为直标法和文字符号法。（1）数字是不带小数点的整数，此时电容量单位为pF，如2200=2200pF（2）数字带小数点，此时电容量 单位为 F，如0.047=0.047F（3）用三位数字表示电容量的大小，单位为pF。第一，二位代表电容量有效数值，第三位代表 10的幂次，如223=22103=22000pF=0.022F,3.二极管,负极,4.稳压二极管,负极,5.三极管,6.集成芯片NE555,NE555定时器的引脚排列图,7.光敏三极管（红外接收管）由两个PN结组成，它的发射极具有光敏特性。它的集电极则与普通晶体管一样，可以获得电流增益，但基极一般没有引线。光敏三极管有放大作用。当遇到光照时，C、E两极导通。测量时红表笔接C。,E极,C极,8.干簧管（舌簧开关）由一对磁性材料制造的弹性舌簧组成，密封于玻璃管中，舌簧端面互叠留有一条细间隙，触点镀有一层贵金属，使开关具有稳定的特性和延长使用寿命。,当恒磁铁或线圈产生的磁场施加于开关上时，开关两个舌簧磁化，若生成的磁场吸引力克服了舌簧的弹性产生的阻力，舌簧被吸引力作用导通，即电路闭合。一旦磁场力消除，舌簧因弹力作用又重新分开，即电路断开。我们所用的舌簧管属常开型。,9.麦克风（声敏传感器）是把外界声场中的声信号转换成电信号的传感器。用万用表电阻档黑表笔接麦克风正极（芯线），红表笔接麦克负极，吹一吹麦克风电阻应有明显的变化，反接则电阻变化很小。连接驻极体话筒可以使用双股电线，但使用屏蔽线能有效地减少噪音。,正极,负极,10.屏蔽线 减少噪音。,11.热缩套管 防止短路。,元器件清单,五、万用表,VC9802A数字式万用表可用来测量交、直流电压，交、直流电流，测量电阻、电容、二极管和三极管的hFE，具有通断测试、功能。,HOLD保持开关：按下此功能键，保持当前所测数据。在显示屏上出 现“HOLD”字符，弹起此键“HOLD”字符消失，退 出保持功能。,测直流电压将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V”插孔，将旋钮开关置于直流电压（V）档。,测电阻阻值将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V”插孔，将旋钮开关置于档。,晶体管测试,确定晶体管是NPN还是PNP，将三个极插入附件相应的插孔。旋扭开关扭到hFE档。显示屏上显示hFE的近似值。,六、印制电路板（PCB）,1.正面图 安装元器件。,六、印制电路板（PCB）,2.背面图 进行焊接。,七、整机装配与调试,1.电动机：打开机壳，电动机（黑色）已固定在机壳底部，电动机负极与电池负极有一根连线。改装电路，将连在电池负极的一端焊下来，改接至印制板的“电动机-”（M-），由印制板上的“电动机+”（M+）引一根线J1到电动机正端。音乐芯片连接在电池负极的那一端改接至电动机的负极，使其在行走的时候才能发出叫声。,2.电源：由印制板上的“电源-”（V-）引一根线J2到电池负极。“电源+”（V+）与“电动机+”（M+）相连，不用单独接线。3.磁控：由印制板上的“磁控+、-”（R+、R-）引两根线J3、J4，分别搭焊在干簧管（磁敏传感器）两腿，放在猫后部，应紧贴机壳，便于控制，干簧管没有极性。,4.红外接收管（白色）：由印制板上的“光控+、-”（I+、I-）引两根线J5、J6搭焊到红外接收管的两个管腿上，其中一条管腿套上热缩管，以免短路，导致打开开关后猫一直走个不停。应注意的是：红外接收管的长腿应接在“I-”。5.声控部分：屏蔽线两头脱线，一段分正负（中间为正，外围为负）焊到印制板上的S+、S-；另一端分别贴焊在麦克风（声敏传感器）的两个焊点上，但要注意极性，且麦克易损坏，焊接时间不要过长。焊接完后麦克安在猫前胸。,八、注意事项,1.在连线之前，应将机壳拆开，避免烫伤及其他损害，并保存好机壳和螺钉。2.通电前检查元器件焊接及连线是否有误，以免造成短路，烧毁电机发生危险，尤其注意在装入电池前测量“电源-”（V-），“电源+”间是否短路，并注意电池极性。,
