电子产品制造技术第2章.ppt

中等职业学校机电类规划教材,电子产品制造技术（陈振源主编）教学演示课件,第2章 电子整机装配常用器材,电子整机是由一系列电子元器件所组成。掌握常用元器件的正确识别、选用常识、质量判别方法，这对提高电子产品的装配质量和可靠性将起重要的保证作用。本章首先介绍电子整机装配中常用电子元器件的种类、命名方法、选用常识、万用表检测方法及使用注意事项；其次，介绍常用线材、绝缘材料、磁性材料的类别、型号、规格及主要用途；最后还介绍常用装配工具的种类、特点及使用方法。,2.1 阻容感器,2.3 机电元件,2.2 半导体器件,2.4 电子元器件的检验和筛选,2.7 实践项目,2.5 常用材料,2.6 常用装配工具,2.1 阻容感器,2.1.1 电阻器 1电阻器的作用 物体对电流通过时的阻碍作用，称为电阻。在电路中，起电阻作用的元件称为电阻器，它用字母“R”表示，其基本单位是欧姆“”，常用单位有“k”“M”等。在电路中，电阻器主要有分压、分流、偏置、限流、负载等作用。2电阻器的分类（1）按电阻器的制作材料分类 碳膜电阻器 金属膜电阻器 线绕电阻器 水泥电阻器,（2）按电阻的数值能否变化来分类 微调电阻 电位器（3）按电阻的用途来分类,熔断电阻器 压敏电阻器 光敏电阻器 热敏电阻器,3电阻器的识读（1）色标法,（2）直标法,“R”表示该器件是电阻器“X”表示其种类为线绕，“50”表示额定功率为50W“T”为可调电阻器，1k5表示阻值为1.5k，允许偏差为10,4电阻的额定功率 电阻的额定功率又称为电阻的标称功率，是指电阻器在标准规定的大气压和额定温度下，电阻所允许承受的最大功率，若电阻的实际功率超过额定功率，会造成电阻过热而烧坏，其单位为瓦(W)。,1/8W 1/4W 1/2W 1W以下,1W 2W 3W 5W,对于同一类型的电阻来说，体积越大，其额定功率越大。最常用的1W以下额定功率的碳膜电阻器和金属膜电阻器，其额定功率在电阻器上没有标出，实际应用时是依据电阻器的长度（不包括金属引脚）和直径来辨认，其辨认依据参见下表。电阻器外形尺寸与额定功率的关系,5电阻器的使用常识（1）要根据电路的要求选用电阻的种类和误差。在一般的电路中，采用误差10%，甚至20%的碳膜电阻就可以了。（2）电阻的额定功率要选用等于实际承受功率1.52倍，才能保证电阻耐用可靠。（3）装插电阻器时，应使电阻的类别、阻值等符号容易看到，以便电路的检验和维修。（4）有些色环电阻的红色环与橙色环颜色有偏差，容易混淆，这就需要用万用表欧姆挡核实它的阻值。,2.1.2 电容器 1电容器的作用 电容器在各类电子线路中的主要功能是通交流隔直流、滤波及谐振。2电容器的种类（1）按电容器的制作材料来分类 电解电容器 瓷片电容器 钽电容器 涤纶电器,（2）按电容的数值能否变化来分类 半可变电容器 可变电容器,铝电解电容器适用于电源滤波和音频耦合、音频旁路。铝电解电容器的绝缘电阻小，漏电损耗大，容量范围是0.3310000F，额定工作电压一般在6.3450V之间。瓷介电容器由于所用陶瓷材料的介电性能不同，有高频瓷介（CC）、低频瓷介（CT）电容器之分。高频瓷介电容器常用于要求低损耗和容量稳定的高频、脉冲、温度补偿电路；低频瓷介电容器的价格低廉、容量大，在普通电子产品中广泛用做旁路、耦合元件。,3电容器的识读电容器的识读主要采用直标法、色标法、文字符号法和数标法4种方法。（1）直标法直标法是将电容器的标称容量及允许偏差直接标在电容器上的标志方法。电解电容器 金属化纸介电容器,（2）色标法 电容器色标法采用颜色的规定与电阻器色标法的规定相同，其单位为皮法(pF)。（3）文字符号法 标称容量的整数部分通常写在容量单位标志符号的前面，小数部分写在容量单位标志符号的后面。如0.33pF写为p33，2.2pF写为2p2。（4）数码表示法 数码表示法一般用三位数标是容量的大小，前面两位数为电容器标称容量的有数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，它们的单位是皮法(pF)。例如102表示1000 pF。,4电容器的检测方法（1）电容器的质量判别对于容量大于5000pF的电容器，用万用表的电阻R10k挡测量电容器的两引脚，应该能观察到万用表显示的阻值变化，这是电容器充电的过程。对于容量小于5000pF的电容器，可以借助一个NPN三极管的放大作用进行测量。,（2）电解电容器的引脚极性判别 电解电容器应该注意它的极性，一般情况下电容器正极的引线长一些。测量时万用表的表笔与电容器的电极相接，电容器的正向连接比反向连接时的漏电电阻大。当电解电容器引线的极性无法辨别时，可用万用表红、黑表笔交换来测量电容器的绝缘电阻，绝缘电阻大的一次，连接表内电源正极的表笔所接的就是电容器的正极，另一极为负极。,（3）可变电容器的检测 可变电容器漏电或碰片短路，也可用万用表的欧姆挡来检查。将万用表的两只表笔分别与可变电容器的定片和动片引出端相连，同时将电容器来回旋转几下，阻值读数应该极大且无变化。如果读数为零或某一较小的数值，说明可变电容器已发生碰片短路或漏电严重。,不论选用何种电容器，都不得使其额定电压低于电路实际工作电压的峰值，否则电容器将会被击穿。在确定电容器的容量精度时，应该仔细考虑电路的要求，不要盲目追求电容器的精度等级。由于各类电容器的生产工艺相差很大，因此价格也相差很大。在满足产品技术要求的情况下，应该尽量选用价格低廉的电容器，以便降低产品成本。,2.1.1 电感器 1电感器的作用 电感器俗称电感或电感线圈，在电路里起阻流、变压、传送信号的作用。电感器的应用范围很广泛，它在调谐、振荡、耦合、匹配、滤波、陷波、延迟、补偿及偏转聚焦等电路中都是必不可少的。2电感器的种类（1）小型固定电感器 小型固定电感器 平面电感（2）平面电感 平面电感主要采用真空蒸发、光刻电镀及塑料包封等工艺，在陶瓷或微晶玻璃片上沉积金属导线制成。,（3）铁氧体磁心线圈 铁氧体铁磁材料具有较高的导磁率，常用来作为电感线圈的磁心，制造体积小而电感量大的电感器。磁棒线圈 E形磁心线圈 高频扼流圈（4）变压器 变压器按用途可分为：电源变压器、音频变压器、中周变压器、高频变压器等。电源变压器 音频变压器 中周变压器 高频变压器,3电感器的主要参数（1）标称电感量 电感量的单位是亨，用字母H表示。实际标称电感量常用毫亨(mH)及微亨(H)表示，一般电感器的电感量精度在5%20%之间。（2）品质因数 品质因数是指线圈在某一频率的交流电压下工作时所呈现的感抗与线圈的总损耗电阻的比值，其计算公式为：Q=(2fL)R=(L)R（3）分布电容 分布电容是指线圈的匝间形成的电容，即由空气、导线的绝缘层、骨架所形成的电容，它的存在降低了线圈的品质因数。,4电感器的标示方法 电感器的标示方法与电阻器、电容器的标示方法相同，有直标法、文字符号法、色标法。5电感器的检测 电感器的常见故障有断路和短路。利用万用表的电阻挡可以对电感器进行简单的测量，测量电感线圈的直流电阻，并与器件的正常阻值作比较。,通常铁心线圈只能用于低频；铁氧体线圈、空心线圈可用于高频。无论选用何种电感器，其主要参数必须符合电路的要求。选用电感器必须考虑机械结构是否牢固，不应使线圈松脱，引线接点活动。,半导体器件是组成各种电子线路的基础，其包括分立元件和集成电路。2.2.1 二极管 1二极管的分类 普通二极管 发光二极管 变容二极管 稳压二极管 双向二极管 各类二极管常见的实物外形见下图。,检波二极管 整流二极管 发光二极管 变容二极管,2.2 半导体器件,2二极管的主要参数（1）最大整流电流IF 是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向平均电流。IF的数值是由二极管允许的温升所限定。（2）最大反向工作电压URM 是指工作时加在二极管两端的反向电压不得超过此值，否则二极管可能被击穿，击穿电压UBR的一半定为URM。（3）反向电流IR 指在室温条件下，在二极管两端加上规定的反向电压时，流过管子的反向电流。通常希望IR值愈小愈好。反向电流愈小，说明二极管的单向导电性愈好。（4）最高工作频率fM 主要取决于PN结结电容的大小。结电容愈大，则二检管允许的最高工作频率愈低。,切勿使电压、电流超过二极管器件手册中规定的极限值，并应根据设计原则选取一定的余量。允许使用小功率电烙铁进行焊接，焊接时间应该小于35秒，在焊接点接触型二极管时，要注意保证焊点与管芯之间有良好的散热。玻璃封装的二极管引线的弯曲处距离管体不能太小，一般至少2mm。安装二极管的位置尽可能不要靠近电路中的发热元件。,3二极管的检测 将万用电表拨在R100或R1K电阻挡上，若测出的电阻小于几千欧，则黑表笔所接触的电极为二极管的正极，红表笔所接触的电极为二极管的负极;若测出来的电阻大于几十千欧，则黑表笔所接触的电极为二极管的负极，红表笔所接触的电极为二极管的正极。,2.2.2 晶体三极管 1晶体三极管的分类,三极管 绝缘栅型 结型场效应管,常见的晶体管器件的封装及引线如图所示。,塑料封装小功率管 塑料封装大功率管 金属封装小功率管 金属封装大功率管,（1）三极管按制造三极管的材料不同，有锗管和硅管之分。锗管的导通电压低，更适合在低电压电路中工作；但是硅管的温度特性比锗管稳定，穿透电流Iceo很小。按照工作频率分类，低频管可以用在工作频率为3MHz以下的电路中；高频管的工作频率可以达到几百MHz甚至更高。按照集电极耗散的功率分类，小功率管的额定功耗在1W以下，而大功率管的额定功耗可达几十W以上。（2）场效应晶体管 场效应晶体管栅极的输入电阻非常高，一般可达几百M甚至几千M，所以对栅极施加电压时，基本上不分取电流，这是一般三极管不能与之相比的。另外，场效应管还具有噪声低、动态范围大等优点。场效应晶体管广泛应用于数字电路、通信设备和仪器仪表，已经在很多场合取代了双极型三极管。,2.三极管的管脚识别（1）外观识别法（2）万用表测量法,判定三极管基极,判定三极管c、e极,3.三极管的选用（1）选用三极管时首先要搞清楚电路的工作频率大概是多少，一般要求三极管的fT大于3倍的实际工作频率。（2）小功率三极管的V（BR）CEO选择可以根据电路的电源电压来决定。（3）对于小信号电路其工作电流在120mA之间，可以不考虑三极管的ICM。但对于驱动继电器的三极管要了解继电器的吸合电流是多少毫安，以此来确定三极管的ICM。（4）对于大功率电路，需要考虑三极管的的极限参数，切勿使工作时的电压、电流、功率超过手册中规定的极限值，并根据设计原则选取一定的余量，以免烧坏管子。（5）可以根据三极管的外形来推测一下它的PCM和ICM参数。,2.2.3 集成电路 集成电路是利用半导体工艺技术，将电阻、电容、二极管、三极管、场效应晶体管等元器件按照设计要求连接起来，制作在同一硅片上，成为具有特定功能的电路。1.集成电路的基本类别集成电路按制造工艺可分为：半导体集成电路、薄膜集成电路、厚膜集成电路和混合集成电路。半导体集成电路按内部的器件类型可分为：TTL型和CMOS型。按集成度可分为：小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）、超大规模（VLSI）和甚超大规模（ULSI）集成电路。,2.集成电路的型号与命名,进口集成电路的型号命名一般是用前几位字母符号表示制造厂商，用数字表示器件的系列和品种代号。,3.集成电路的封装集成电路的封装有塑料、陶瓷和金属三种。（1）封装的形式 常见的有双列直插型、单列直插型和圆筒型等。（2）引脚排列,双列直插型 单列直插型 圆筒型,使用集成电路的电子产品，在接通或断开电源的瞬间，不得有高电压产生，否则将会击穿集成电路。一般情况下，数字集成电路的多余输入端不允许悬空，否则容易造成逻辑错误。与门、与非门的多余输入端应该接电源正端，或门、或非门的多余输入端应该接地。商业级集成电路的使用温度一般在070之间。在电路板布局时，应使集成电路尽量远离热源。在手工焊接电子产品时，一般应该最后装配焊接集成电路；不要使用大于45W的电烙铁，每次焊接时间不得超过10秒钟。对于MOS集成电路，要特别防止栅极静电感应击穿。一切测试仪器、电烙铁以及线路本身，均须良好接地。此外，在存储MOS集成电路时，必须将其收藏在防静电盒内或用金属箔包装起来。,机电元件是利用机械力或电信号的作用来实现电路接通、断开或转接的元件。2.3.1 接插件接插件又称连接器，在电子整机中主要的功能是提供简便的拔插式电气连接。1圆形接插件 2矩形接插件,2.3 机电元件,3印制板接插件,台式计算机的主板上有多个不同规范的印制板插座，用户选择的显卡、声卡等就是通过这种插座与主板实现连接。,4.带状电缆接插件,带状电缆插头与插座 带状电缆,5.视频接插件,音视频接插件 视频接插件,2.3.2 开关电子产品中使用的开关有多种类型，最常见的是按键开关、钮子开关和拨开关。1按钮开关 2.键盘开关 3.钮子开关 4.拨动开关,2.3.3 继电器继电器是一种电子控制器件，它能根据输入电信号变化而接通或断开控制电路，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。,2继电器的种类（1）电磁继电器 实物照片 原理结构（2）热敏干簧继电器敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。,（3）固态继电器（SSR）是由固体电子元器件组成的无触点开关，简称SSR，外形如图2.33所示。固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。,固态继电器实物外形,普通型交流RRS内部结构框图,3电磁式继电器的主要参数（1）额定工作电压继电器正常工作时加在线圈上的直流电压或交流电压有效值。它随型号的不同而不同。（2）直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。（3）吸合电压或吸合电流继电器能够产生吸合动作的最小电压或最小电流。（4）释放电压或电流继电器由吸合状态转换为释放状态时所处的最大电压或电流值，一般为吸合值的1/10至1/2。（5）触点负荷继电器触点允许的电压、电流值，它决定了继电器能控制电压和电流的大小。,为了保证装配的电子产品能够稳定、可靠地工作，必须在装配前对所使用的电子元器件进行检验和筛选。2.4.1 外观质量检验（）元器件封装、外形尺寸、电极引线的位置和直径应该符合产品标准外形图的规定。（）元器件外观应该完好无损。（）电极引出线应该镀层光洁，无压折或扭曲。（）元器件的型号、规格标志应该完整、清晰、牢固。（）可调部件应该活动平顺、灵活，松紧适当，无机械杂音；开关类元件应该保证接触良好，动作迅速。,2.4 电子元器件的检验和筛选,2.4.2 电气性能使用筛选电子整机产品要用到很多元器件，对那些要求不是很高的元器件，一般采用随机抽样的方法检验筛选元器件；而对那些在电路中要求较高的关键元器件，则必须采用逐个测试的方法来检验元器件。采用随机抽样的方法对元器件进行检验筛选，其抽样比例、样本数量以及检验筛选的操作程序，都是非常严格的。根据抽样检验的结果决定该种、该批的元器件是否能够投入生产；如果抽样检验不合格，则应该向供货方退货。对那些要求较高、工作环境严酷的产品，其关键元器件则必须采用更加严格的老化筛选方法来逐个检验。广泛使用的老化筛选项目有：高温存储老化、高低温循环老化、高低温冲击老化和高温功率老化等。,电子产品的制造需要使用各种导线、绝缘材料等。了解这些材料的种类、性能和特点，掌握正确选用的方法，这对于优化生产工艺、保证产品质量是至关重要的。2.5.1 导线1裸线是指没有绝缘层的单股或多股铜导线，大部分作为电线电缆的线芯，少部分直接用在电子产品中连接电路。2电磁线指有绝缘层的铜线，绝缘方式有表面涂漆或外缠纱、丝等，一般用来绕制电感类产品的绕组，所以也叫做绕组线。3绝缘电线指由导电的线芯、绝缘层等组成的导线，用做电子产品的电气连接。导线绝缘外皮的材料主要是塑料类和橡胶类，在结构上有固定敷设电线、绝缘软电线和屏蔽线。,2.5 常用材料,4排线排线如右下图所示。在数字电路中，特别是计算机类产品中，数据总线、地址总线和控制总线等连接导线往往是成组出现的，其工作电平、导线走向都大体一致。5电线电缆电线电缆又称安装电缆，一般由导电芯线，绝缘层和保护层组成。芯线有单芯，多芯，并有各种不同的线径，左下图所示为电线电缆的结构示意图。,已安装接插头的排线 电线电缆结构示意图,2.5.2 常用绝缘材料 绝缘材料是电很难通过的材料，具有较高的电阻率、耐压强度和耐热性能，在电子产品中主要用于包扎、衬垫、护套等。1绝缘纸 常用的有电容器纸、青壳纸、铜板纸等，主要用于要求不高的低压线圈绝缘。2绝缘布 常用的有黄腊布、黄腊绸、玻璃漆布等。这种材料也可制成各种套管，用做导线护套。3有机薄膜 常用的有聚脂、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯薄膜。有机薄膜涂上胶粘剂就成为各种绝缘粘带。4塑料套管除绝缘布套管外，大量用在电子装配中的是塑料套管。,5橡胶制品 橡胶在较大的温度范围内具有优良的弹性、电绝缘性、耐热、耐寒和耐腐蚀性，是传统的绝缘材料，用途非常广泛。6云母制品 云母是具有良好的耐热、传热、绝缘性能的脆性材料。主要用于耐高压且能导热的场合，如用作金属封装大功率晶体管与散热片之间的绝缘垫片。,云母制品,在装配电子整机产品时，经常要用到各种小五金工具，掌握常用工具的特点、使用方法及基本操作技能，使才能顺利地完成各种电子电气设备及家用电器产品的装配和维修。2.6.1 钳子 钳子的种类很多，按用途分为尖嘴钳、斜口钳、剥线钳和钢丝钳等。尖嘴钳 斜口钳 剥线钳 钢丝钳,2.6 常用装配工具,2.6.2 镊子在电子产品制作和修理过程中，常用镊子夹取微小的器件。尤其是在修理仪表的表头和收音机中周变压器等一些精细的物件时，更离不开镊子。在焊接时可用镊子夹持导线和元器件使它们固定不动，夹住元器件的引脚还能帮助散热。2.6.3 螺丝刀螺丝刀又称起子、改锥等。是用来紧固或拆卸螺钉的工具，它的种类很多，按头部形状的不同，分为一字形和十字形两种。,3自动螺丝刀 自动螺丝刀有电动螺丝刀（电动改锥）和气动螺丝刀（气动改锥）两大类，适用在批量大、要求装配一致性好的流水线生产中使用。自动螺丝刀可以根据生产岗位旋转螺钉的规格，安装对应的螺丝刀头。,电动螺丝刀,气动螺丝刀,2.6.4 热溶胶枪热溶胶枪装上白色胶条，通电加热后会使胶料溶解，轻按扳机即能挤出热溶胶，广泛用于电子元件的固定及塑料导线的固定。2.6.5 风剪 风剪如右下图所示，印刷板装配焊接以后，元器件的引线数量较多需要剪断时，使用风剪可以大大提高工作效率，减轻劳动强度。,热溶胶枪 风剪,2.7.1 电阻器的识读和测量1任务（1）按电阻的外表标志判读标称阻值及允许偏差值的方法；（2）用万用表检测电阻器的阻值。2器材准备（1）电视机（或其它电子产品）主板一块（2）万用表一只（3）微调电阻器和可变电阻器各一只3项目内容与实施步骤（1）在空白纸上画出电路板上相关电阻器的位置，并标明元件代号，识读这些电阻的标称阻值和允许偏差，并填入表中。（2）使用万用表实测各电阻器的阻值，填入表中。（3）测量微调电阻器和可变电阻器，将测量结果填入表中。,2.7 实践项目,2.7.2 电容器的识读和测量 1任务（1）根据电容器的外表标志判读标称容量及允许偏差值的方法；（2）使用万用表检测、比较电容器电容量大小；（3）检测电容器的质量优劣。2器材准备（1）电容器的标称电容量判读练习板一块。（2）万用表一只。3项目内容与实施步骤（1）先根据练习板上各电容器的外表标志，按编号顺序分别读出电容量值及偏差允许值，逐个填入表中。（2）从板上的电容器中选两个电容量在5000 pF以上的电容器，用万用表测量比较这两个电容器的电容量大小，把测量现象及判断方法填写在实训表中相应的备注格内。（3）检测出电容器练习板上的漏电、失去容量的电解电容器，填写在实训表中相应的备注格内。,2.7.3 二极管和三极管的检测 1任务（1）检测二极管性能的好坏。（2）检测三极管性能的好坏。（3）用万用表判别三极管的电极。2器材准备（1）不同类型的二极管若干只（2）NPN、PNP型三极管若干只（3）万用表3项目内容与实施步骤（1）万用表检测二极管（2）将万用表电阻量程拨至 R1k挡，进行调零校准。（3）用万用表测量普通二极管、发光二极管、稳压二极管的正向和反向电阻，将测量数据填入表，并判断其好坏及引脚的极性。,4万用表检测三极管（1）用万用表测量三极管的三个未知引脚1、2、3（见图2.43）之间的电阻值，并记录在表中，判断三极管的基极，并用黄色的塑料套管套在基极引脚。测量时注意，不能用手同时捏住三极管的两个引脚。（2）用万用表判断三极管的发射极、集电极，并用红色的塑料套管套在发射极引脚上。（3）用万用表估测三极管的放大倍数。,本 章 小 结 1电阻器主要有碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、水泥电阻等，阻值和误差一般用色标法和直标法。电阻器的选用应根据使用的具体要求，从电气性能和价格等方面综合考虑，不应只片面要求高精度。2电容器主要有各种材料的无极性电容器、电解电容器、可变电容器。电容器的标示主要采用直标法、色标法、文字符号法和数标法，电容器的选用主要考虑额定电压、电容容量及偏差。3电感器的种类主要有小型固定电感器、平面电感、铁氧体磁心线圈、变压器等，电感器的主要参数有电感量、品质因数、分布电容。4半导体器件主要有各种二极管、晶体三极管、集成电路，对半导体器件的选择主要是从功能和电气性能来考虑，另外也需考虑性价比的要求。5机电元件是利用机械力或电信号的作用来实现电路接通、断开或转接的元件。电子产品中常用的机电元件有接插件、开关和继电器等。6电子产品的制造中常用材料是各种导线、绝缘材料等，常用的装配工具有钳子、镊子、螺丝刀、热溶胶枪、风剪等。,谢谢！Thanks!,电子产品制造技术编写组制作Chen-,