电子产品结构与工艺课件

《电子产品结构工艺》《电子产品结构工艺》主编：张修达参编：李小粉凌波张利模块一电子产品结构《电子产品结构工艺》项目一电子产品结构基础知识任务一概述任务二对电子产品的要求模块一电子产品结构当前，随着电子技术的进一步发展，电子产品的功能和用途也在不断的发生变化，而电子产品性能指标的实现，要通过具体的结构体现出来，结构设计已经成为电子产品设计的重要内容之一，本项目主要介绍电子产品结构的基础知识，通过日常生活中常见的电子产品的结构入手，总结电子产品的特点以及对电子产品的具体要求。《电子产品结构工艺》任务一概述知识1电子产品结构工艺的发展20世纪20年代·真空二、三极管出现·电子管为中心·无线电收音机出现·产品的强度和电磁屏敝的问题十分突出20世纪30年代·外壳采用金属材料·简易机箱出现·采用手动调谐机构·体积和重量都很大20世纪40年代·电视机、雷达问世·树立起结构树的概念·密封外壳出现，防止气候的影响·减震器出现，防止机械震动的影响20世纪50年代·晶体管的出现·单、双层印制电路板、同轴电缆、微带传输线开始应用·集成电路、微型组件产生·中小规模和中规模单元块结构出现20世纪60年代·电子元器件飞速发展·80年代大规模集成电路、超大规模集成电路出现·微电子设备日趋完善·电子设备向固体化、小型化、高可靠性和多功能等方向发展《电子产品结构工艺》1．设备组成复杂，元器件组装密度大2．设备使用范围广，工作环境复杂。3．设备可靠性要求高，寿命长4．设备要求精度高，多功能和自动化。知识2现代电子产品的特点《电子产品结构工艺》实训体验电子产品的结构特点一、实训目的了解分立元件的结构特点、了解微型化产品的结构特点。二、实训所需器材及设备1.工具：小螺丝刀、MF-47型万用表、放大镜2.设备：超外差式半导体收音机Z80手机（可根据条件选用数量）三、实训步骤及工艺要点1.拆解超外差式半导体，观察其结构。2.拆解诺基亚Z80手机，观察其结构。3.用肉眼或放大镜观察分立元件或贴片元件，注意其区别。4.用万用表测量部分元件的阻值。5.对比两种电子产品的结构特点，得出结论。《电子产品结构工艺》任务二对电子产品的要求电子设备在使用、运输中要遇到各种因素的影响，这些因素可能会加速或造成设备的损坏，这些因素主要包括工作环境、使用环境等，在设计和制造电子产品时，要充分考虑这些不利因素的影响，采用合理的防护手段，把不利因素的危害降低到最低。知识1工作环境对电子设备的要求一、气候条件对电子设备的要求气候环境条件对电子设备安全性能产生影响的因素主要包括：高温、低温、湿热、太阳辐射、雨雪、盐雾等等。二、机械条件对电子设备的要求机械环境主要是指电子设备在出厂后经过运输、搬运和使用过程中所承受的机械振动、冲击等机械作用，机械作用会使电子设备的紧固件松脱、机械部件或元器件损坏，经验证明，在各种机械环境中，主要威胁来自振动应力。《电子产品结构工艺》为了减少这种机械环境的影响，可以对电子设备进行有效的振动与冲击方面的防护设计，保证电子设备的可靠运行。其基本方法有两种：一是采用隔离措施，利用减振装置把设备保护起来或把振动源隔离开；二是选用合适的材料和合理的安装技术，使设备正常工作时，足以耐受冲击或振动。三、电磁环境对电子设备的要求现代家庭内部的电磁环境为保证电子设备能够在电磁干扰的环境中正常工作，必须提高电子设备的电磁兼容能力，通常采取的电磁兼容设计的有效措施为接地、屏蔽和滤波《电子产品结构工艺》知识2使用方面对电子设备的要求电子设备的生产设计是基于使用的，因此应充分考虑使用方面对设备的要求，主要应考虑体积重量及操作维修方面的各项要求。一、体积与重量方面的要求二、操作维修要求1．操作简单，能很快进入工作状态，并为操作者提供良好的工作条件。2．设备运行安全可靠，有良好的保护功能，3．便于维修，在设备发生故障时，便于打开或快速更换零部件，4．元器件的组装密度不宜过大，设备的体积填充系数应尽可能取低一些，保证元器件有足够的空间，便于装拆与维修。5．设备应有过载保护，危险处应有明显的警示标志。6．设备最好具备检测装置和故障预报装置，能使操纵者尽早发现故障或预测失效元件，及时维修，缩短维修时间并防止大故障的出现。《电子产品结构工艺》知识3生产方面对电子设备的要求一、生产条件对电子设备的要求电子设备在研制完成之后就要投入生产,生产厂商的设备情况、技术水平、工艺水平、生产能力、生产管理水平等因素都属于生产条件，电子产品如果能顺利的投产，并生产出优质产品，必须满足生产条件对它的要求。二、经济性对电子产品的要求1．研究和分析产品的技术条件、设计参数、性能和使用条件，制定正确的设计方案和确定产品的复杂程度，这是产品经济性的首要条件。2．由产量确定产品结构形式和生产类型。产量的大小决定着生产批量的规模，进而影响生产方式类型。3．在保证产品性能的条件下，按最经济的生产方式设计零部件，在满足产品技术要求的条件下，选用最经济的合理的原材料和元器件，以降低产品的成本。4．周密设计产品的结构，使产品具有较好的操作维修性能和使用性能，降低设备的维修和使用费用。《电子产品结构工艺》实训分析常用家电产品的工作环境、使用要求一、实训目的1．了解常用家电产品的工作环境。2．了解常用家电产品的使用要求及使用方法。二、实训内容1.分析家电产品的工作环境。2.分析常用家电产品的使用要求及使用方法。三、实训方法及步骤1．分组上网收集常用家电产品的工作环境，每组至少收集一种，并整理出来。2．分组收集家里的电子产品使用说明书，并整理出来。3．每位组长拿出结论，课上进行讨论，达到资源共享《电子产品结构工艺》一、实训目的1.进一步掌握现代电子设备的结构特点2.进一步了解电子设备的使用要求二、实训内容。1.剖析家用洗衣机的结构。2.分析总结家用洗衣机的使用要求。3.分析对比各种型号洗衣机的结构。三、实训步骤及工艺要点1.每位学生剖析洗衣机结构及使用要求。2.上网收集关于各种型号洗衣机的相关材料3.组长总结，并在课上汇报，达到资源共享。综合实训剖析洗衣机的结构及使用要求《电子产品结构工艺》项目小结设计与制造电子设备是基于使用的，因此应充分考虑电子设备的电气性能、使用环境以及在生产、运输、维修等方面的要求，本项目介绍了的电子产品结构的发展过程，使学生初步了解电子产品结构工艺的发展阶段。通过实训，让学生体验现代电子产品的结构特点及工作环境、使用方面、生产方面对电子产品的具体要求。《电子产品结构工艺》项目二电子产品的整机结构任务一电子产品的结构分析任务二电子产品结构的微型化现代社会的飞速发展，使得电子产品在各行各业得到日益广泛的应用，已经进入了每一个家庭的日常生活。电子产品的种类也越来越丰富，它既包括用于工业生产的大型设备、仪器，又也招人们熟悉的各种消费类家用电器。虽然应用领域不同，复杂程度片异，工作原理更是干差万别，但作为工业产品，它们中的大多数是机电合一的整机结构，制造过程要涉及多学科、多工种的工艺技术。本项目将简要介绍电子产品的整机结构和电子产品结构的微型化。模块一电子产品结构《电子产品结构工艺》任务一电子产品的结构分析知识1机箱1．立式机箱立式机箱常见有立柜式和琴柜式两种，如图1-2-2所示。这两种机箱均适用于体积、外形较大的设备。（a）立柜式（b）琴柜式立式机箱《电子产品结构工艺》2．台式机箱台式机箱适合于放置在工作台上操作使用的电子产品，如各种电子仪器、实验设备，台式计算机等。台式机箱可分为标准机箱和专用机箱。(a)塑料机箱(b)铝型材机箱通用台式机箱《电子产品结构工艺》3．壁挂式机箱壁挂式机箱通常也是矩形六面体的形式，适合安装在垂直的平面上，有悬挂式和支架式两种安装方式。4．便携式机箱那些元器件数量少或体积小巧、需要经常移动的电子产品，通常以做成便携式外壳。几种常见的便携机壳《电子产品结构工艺》知识2面板与底座一、面板面板是电子设备控制和显示装置的安装板，通常分为前面板和后面板。（a）前面板（b）后面板台式数字万用表的面板《电子产品结构工艺》二、底座底座在电子设备中是安装、固定和支撑设备内各种电子元器件和机械零部件的基础。1．底座的结构根据电子产品的需要，底座可分为整体式和组合式。(a)整体式(b)组合式图1-2-6底座的结构《电子产品结构工艺》2．底座的材料与加工方法根据底座的取材与加工方法可分为冲压底座、铸造底座、塑料底座。底座的分类及特点材料加工方法优点缺点冲压底座金属薄板落料，冲孔压弯重量轻，成本低适宜批量生产结构不能太复杂，承重能力不大，精度一般铸造底座铝合金压铸、金属模铸造、精密铸造机械强度高，刚度好，精度好重量大，生产成本高塑料底座工程塑料注模重量轻，绝缘性好《电子产品结构工艺》知识3机箱内部结构一、内部结构设计的原则1．便于整机装配、调试、维修。2．印制电路板上的元器件位置要符合机箱面板的操作要求。3．印制电路板及零部件的安装位置应兼顾散热、防振及维修是否方便。二、内部连线电子设备内部的连线主要有印制板之间的连接、印制板与设备机箱上元件的连接及面板元件之间的连接。《电子产品结构工艺》1．常见的连线方式电子设备内部连接方式《电子产品结构工艺》2．连线注意的问题（1）连接同一部件的导线应该捆成一束，在连接端附近要有余量，避免拉得太紧。（2）导线需穿过金属孔时，孔内应有绝缘护套；线扎不得在机箱内随意跨越或交叉，沿结构件的锐边转弯时，应加装保护套管或绝缘层。（3）根据导线的载流量，选择适当规格的导线。《电子产品结构工艺》实训一认识机箱一、实训目的1．了解各种机箱的基本结构。2．学会根据实际需求进行机箱的选配。二、实训所需器材及设备各种不同形式，不同材料的机箱若干。三、实训内容1．不同类型机箱的结构特点。2．不同需求下的机箱选配。四、实训步骤及工艺要点1．观察不同机箱的结构形式及机箱材料。2．观察不同机箱的面板材料、底座材料及底座结构。3．根据1，2完成表1-2-2。五.注意事项1．观察过程中对机箱，面板的防护。2．拆卸过程中注意安全。《电子产品结构工艺》一、实训目的通过电话机的拆装，了解电话机整机结构特点及结构工艺。二、实训所需器材及设备电话机一台，常用拆卸工具一套。三、实训内容1．电话的正确拆装。2．分析电话结构特点。四、实训步骤及工艺要点1．观察电话机的外部结构，并给出面板结构草图。2．打开机器，将电话各部分分解，了解机壳的组成及内部结构。3．重新安装，将拆开的机器重新装接，恢复原样。分析在安装中出现的问题及采取的措施。五、注意事项1．各种拆卸工具的使用安全。2．拆卸过程中对机壳，面板的防护。3．各种紧固件拆卸完毕后抽出机壳过程中要注意安全。实训二家用电话机拆装《电子产品结构工艺》任务二电子产品结构的微型化知识1微型化产品结构特点一、电子产品结构的变化从电子产品发展历史角度来看，电子产品结构的微型化是随着电子器件更新换代、组装技术的发展而不断发展的。最早在出现晶体管后，印制电路板就取代了庞大的电子管组件，而随着集成电路的产生，电子产品的结构实现了真正意义上的微型化。目前，纳米技术也在电子技术领域得到飞速发展。IBM的研究人员在一个分子(由碳原子组成的管形分子）内已经能建成逻辑电路，大小只有一根头发直径的十万分之一。《电子产品结构工艺》二、电子产品微型化结构的主要特点微型化结构是由于集成电路生产的完善，以及新型结构工艺方案的拟制而产生的结果，其特点如下:（1）电阻器、电容器、导线大都是在介质衬底表面上制成薄膜形式;二、三极管则是在半导体衬底的表面层上制成扩散形式。（2）把很多组件结合(集成)到一块衬底上，结果便得到结构上完整的功能部件，但难以满足电磁兼容性和热兼容性的要求，也难以使产品有高的成品率。（3）使用小型分立组件、接头、滤波组件、匹配组件、指示元件、转接元件等。（4）采用新的特殊方法来保证对热和机械力及潮湿进行防护。（5）设备的尺寸在很大程度上取决于指示元件。（6）材料用量少。（7）在大批量生产时成本有可能很低。《电子产品结构工艺》知识2微型化产品结构剖析一、MP3的整机结构MP3的外部结构《电子产品结构工