西南交大_电子工艺实习报告

西南交通大学电子工艺实习1电子工艺实习报告学院信息科学与技术学院班级交控3班学生姓名王胤隆学号20122513实习时间2014.7.4—2014.7.9西南交通大学电子工艺实习2一、基础知识1.1实习目的和要求电子工艺实习是电子类专业重要的实践教学环节，其目的是让学生巩固和加深所学电子技术的知识，了解并初步掌握一般电子产品的生产制作、调试与研制开发的基本技能与方法，全面提高学生的实践动手能力和分析问题、解决实际问题的能力；使学生对电子产品生产获得一定感性认识，为今后从事电子产品制作与创新设计工作奠定初步的实践基础。要求看懂所装电子产品电气原理图并与实际电路板相对应，掌握电子元器件作用特点、性能和识别方法。1.3电子元器件的学习电子元器件：电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等1.3.1电阻作用：阻碍电流的流动。电阻的两个基本参数是阻值和功率。功率表示电阻所能承受的最大电流和最高电压的乘积，用瓦特来表示。1电阻的分类：根据制作材料来分可分为水泥电阻，碳膜电阻，金属膜电阻。根据阻值是否可变分为微调电阻，可调电阻（电位器）等。特殊电阻器：光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻等2电阻阻值的识别直接标注法：电阻的阻值和功率在电阻器上直接标注出来，如水泥电阻。色环标注法：电阻的阻值用色环在电阻器上表示出来，如膜式电阻。在对电阻的阻值要求不是很精确的情况下，用四环色码来表示电阻值。在对电阻值要求相对较高的情况下，一般用五环色码来表示。如图金色码对照表:色别第一环色码表示电阻值的第一位有效数第二环色码表示电阻值的第二位有效数第三环色码表示10的次方第四环色码表示电阻的误差黑000棕1110的1次方红2210的2西南交通大学电子工艺实习3次方橙3310的3次方黄4410的4次方绿5510的5次方蓝6610的6次方紫7710的7次方灰8810的8次方白9910的9次方金5%银10%无色20%1.3.2电容电容的参数有电容量,耐压值,绝缘电阻等，耐压值表示电容所能承受的最大电压值.容抗表示电容对电流的阻碍的大小,用1/WC表示.W指的是角频率.W=2Pf,f指的是工频率。绝缘电阻又叫做做漏电电阻，是电容两极板之间的电阻。1电容的分类：一般根据电容介质来分陶瓷电容，云母电容，塑料，纸电容等。电容有的无极性而有的分正负极的，有极性的电容常见的是电解电容器，电解电容的电容量相对较大。2电容器的好坏判断：对于其电容量小于10PF以下的电容器，由于电容量太小只能定性的检查其电容内部是否有漏电或短路，击穿现象，用指针万用表的电阻档任意测量电容的两引脚，如果其电阻值为无穷大，说明电容是好的，反之若为0则电容器已坏。对于大于10PF的电容器，用指针万用表的电阻档测量电容两引脚，若在测过程中指针有明显的摆动，那么可判定电容器是好的。如果电容容量仍较小，可用三极管放大后判断。3两个电容容量的大小判定：拿两个电容器，用指针万用表电阻档测电容器的两个引脚（测量过程中万用表开始时会西南交通大学电子工艺实习4有较大的摆动达到一定电阻值后，其电阻值会回降，比较两次测量回降副度较大的电容容量较高。4在不知电容极性的情况下如何判定电容的极性（仅对于电解电容）。将指针式万用表调到电阻档的1档。首先将指针式万用表的+极和-极任意接电容的两个引脚，待指针停下来的时候读取电阻值。然后将电容放电，并且将万用表的两表笔对调，重新测量，记下指针停下来时候的电阻值。两次测量中电阻值大的那次万用表的正极所对应的是电容的正极，万用表的负极所对应的是电容的负极。（电容正向导通时，漏电流小（漏电阻大））。电容串联时，电容量减小（相当于增大电容两极板的距离）。电容并联时，电容量增大（相当于增大电容两极板的面积）电容在电路中的主要作用：隔直通交，滤波的作用。1.3.3电感电感用L来表示，单位：H来表示电感量。电感的参数：电感量，感抗等感抗表示阻碍电流大小，用WL表示，W表示工作角频率。品质因数表示了线圈工作时的损耗大小，用Q=WL/R表示。品质因数越大越好，也就是让R越小越好。电感的作用是通直隔交。典型的电感器件：变压器变压器的初级电压与次极电压之比等于变压器的初级与次极线圈匝数之比。判别变压器的好与坏：将万用表调至电阻档的*10档。变压器的初级端与次极端所测得的电阻值应为无穷大为正常；初级端和次极端分别与机壳的之间的电阻值为无穷大为正常。1.3.4二极管半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间的物质。半导体、绝缘体及导体之间的区别：物质的导电性能决定于原子结构，导体是一个低价元素，其最外层的电子受原子核的束缚力很小，极易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，而自由电子在外电场的作用下让自由电子产生定向移动而成为电流。而绝缘体是一个高价元素，其最外层电子受原子核的不缚力很强，其最外层电子不易挣脱原子核的束缚。半导体的常用材料是硅和锗，它是四价元素，最外层电子既不像导体那样容易挣脱，也不像绝缘体束缚的那么紧，这就决定了它的导体性能介于导体于绝缘体之间。二极管的表示符号：二极管的好坏判断:将万用表拨到电阻档,分别测二极管两引脚正反向两次，根据二极管的单向导电性，正向时二极管的正向电阻小于反向电阻来判定，理想的情况下反向电阻为无穷大，但实际应用中二极管由制造工艺上的差异，测量时反向会有电阻值显示，但这个电阻值一定比正向的电阻值大。两次测量中，电阻值小的那次万用表的正极所接的二极管的引脚为P极，另一个引脚为N极。1.3.5三极管三极管是半导体器件，我们一般之为半导体三极管或晶体三极管或晶体管。它是构成各种电子电路的基本元件。三极管是学好模拟电子电路的基础，集成运放的核心元件及TTL电路的核心元件都是三极管，所以三极管在模电中的地位是非常主要的。三极管有三个极：基极，发射极，集电极；三个区：集电区，基区，发射区；二个结：西南交通大学电子工艺实习5集电结，发射结。发射区多数载流子的浓度很高，基区很薄且多数载流子的浓度很低，而集电结的面积比较大。这种制造工艺结构决定了三极管在外电场的作用下,电子由发射极发出经过基区被基区吸收一小部分，大部分的电子窜过基区被集电区收集起来(对于NPN型)。1三极管的作用三极管主要作用的是作为放大管，进行对微弱信号的放大。在数字电路中常作为开关管使用，被看作为一个开关。三极管放大的条件：发射结正向偏置（正向连接），集电结反向偏置。2、三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，如图对于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为ebc；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为ebc。使用万用电表检测三极管：三极管基极的判别：根据三极管的结构示意图，我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极，因此，在判别三极管的基极时，只要找出两个PN结的公共极，即为三极管的基极。具体方法是将万用电表调至电阻挡的R×1k挡，先用红表笔放在三极管的一只脚上，用黑表笔去碰三极管的另两只脚，如果两次全通，则红表笔所放的脚就是三极管的基极。如果一次没找到，则红表笔换到三极管的另一个脚，再测两次；如还没找到，则红表笔再换一下，再测两次。如果还没找到，则改用黑表笔放在三极管的一个脚上，用红表笔去测两次看是否全通，若一次没成功再换。这样最多没量12次，总可以找到基极。三极管类型的判别：三极管只有两种类型，即ＰＮＰ型和ＮＰＮ型。判别时只要知道基极是Ｐ型材料还Ｎ型材料即可。当用多用电表R×1k挡时，红表笔代表电源正极，如果红表笔接基极时导通，则说明三极管的基极为Ｐ型材料，三极管即为ＮＰＮ型。如果黑表笔接基极导通，则说明三极管基极为Ｎ型材料，三极管即为ＰＮＰ型。西南交通大学电子工艺实习6二、具体实习内容2.1焊接技术2.1.1焊接的基本知识1、现代焊接技术主要分为下列三类：熔焊：是一种直接熔化母材的焊接技术。钎焊：是一种母材不熔化，焊料熔化的焊接技术。接触焊：是一种不用焊料和焊剂，即可获得可靠连接的焊接技术。2、焊料、焊剂和焊接的辅助材料1．焊料焊料是一种熔点低于被焊金属，在被焊金属不熔化的条件下，能润湿被焊金属表面，并在接触面处形成合金层的物质。电子产品生产中，最常用的焊料称为锡铅合金焊料（又称焊锡），它具有熔点低、机械强度高、抗腐蚀性能好的特点。2．焊剂(助焊剂)焊剂是进行锡铅焊接的辅助材料。焊剂的作用:去除被焊金属表面的氧化物，防止焊接时被焊金属和焊料再次出现氧化，并降低焊料表面的张力，有助于焊接。常用的助焊剂有：无机焊剂，有机助焊剂，松香类焊剂。3．常用的锡铅合金焊料（焊锡）锡铅合金焊料的有多种形状和分类。其形状有粉末状、带状、球状、块状和管状等几种。手工焊接中最常见的是管状松香芯焊锡丝。这种焊锡丝将焊锡制成管状，其轴向芯内是优质松香添加一定的活化剂组成的。4清洁剂5阻焊剂3、锡焊的基本过程锡焊是使用锡铅合金焊料进行焊接的一种焊接形式。其过程分为下列三个阶段：A．润湿阶段（第一阶段）B．扩散阶段（第二阶段）C．焊点的形成阶段（第三阶段）2.1．2手工焊接的工艺要求及质量分析1、正确的焊接姿势一般采用坐姿焊接，工作台和坐椅的高度要合适。焊接操作者握电烙铁的方法：反握法：适合于较大功率的电烙铁（75W）对大焊点的焊接操作。正握法：适用于中功率的电烙铁及带弯头的电烙铁的操作，或直烙铁头在大型机架上的焊接。笔握法：适用于小功率的电烙铁焊接印制板上的元器件。西南交通大学电子工艺实习72、手工焊接操作的基本步骤焊接操作过程分为五个步骤（也称五步法）,一般要求在2～3秒的时间内完成。（1）准备（2）加热（3）加焊料（4）移开焊料（5）移开烙铁在焊点较小的情况下，也可采用三步法完成焊接，即将五步法中的2、3步合为一步，4、5步合为一步西南交通大学电子工艺实习83、焊点的常见缺陷及原因分析虚焊拉尖桥接球焊印制板铜箔起翘、焊盘脱落导线焊接不当4、拆焊(解焊)拆焊是指把元器件从原来已经焊接的安装位置上拆卸下来。当焊接出现错误、损坏或进行调试维修电子产品时，就要进行拆焊过程。拆焊工具：普通电烙铁、镊子、吸锡器、吸锡电烙铁等。吸锡材料：屏蔽线编织层、细铜网等。5、拆焊方法分点拆焊法集中拆焊法断线拆焊法焊接注意：1、焊接前一定要注意，烙铁的插头必须插在右手的插座上，不能插在靠左手的插座上。烙铁通电前应将烙铁的电线拉直并检查电线的绝缘层是否有损坏，不能使电线缠在手上。通西南交通大学电子工艺实习9电后应将电烙铁插在烙铁架中，并检查烙铁头是否会碰到电线等易燃用品。烙铁加热时以及加热后不能用手接触烙铁的发热金属部分，以免烫伤或触电。2、新电烙铁的最初使用，新的电烙铁不能拿来就用，需要先在烙铁头镀上一层焊锡，方法是：用锉刀把烙铁头锉干净，按上电源，在温度渐渐升高的时候，用松香涂在烙铁头上；待松香冒烟，烙铁头开始能够熔化焊锡的时候，把烙铁头放在有小量松香和焊锡的砂纸上研磨、各个面都要磨到，这样就可使烙铁头镀上一层焊锡从而加强烙铁头寿命。3、如果烙铁头上挂有很多的锡，不易焊接，可在烙铁中带水的海绵上或者在烙铁架的钢丝上抹去多余的锡。不可在工作台或其他地方抹去。4、焊接练习板是一块焊盘排列整齐的线路板，先将一根电线芯剥出，插入焊接练习板的小孔中，练习板放在焊接木架上进行焊接。5、焊接时先将电烙铁在线路板上加热，大约两秒后，接焊锡丝，观察焊锡丝的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虚焊。但焊锡熔化，发出光泽时焊接温度最佳，应立即将焊锡丝移开，再将电烙铁移开。为了再加热中使加热面积最大，要将烙铁头的斜面靠在元件引脚上，烙铁头的顶尖抵在电路板的焊盘上。焊点高度一般在2毫米左右。焊接成果西南交通大学电子工艺实习102.2AD软件的使用以及PCB的制作使用AD软件作出原理图如下：使用原理图作出PCB图如下：三、实习收获与体会通过这次实习不仅自己动手焊接了很多，更是学到了很多东西。首先培养了我们的动手西南交通大学电子工艺实习11能力，实践是检验真理的唯一标准，理论的东西只有通过实践环节的检验，才是真实的。其次，了解