华侨大学电子工艺实习_华侨大学生产实习报告
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华侨大学厦门校区 电子工艺实习 ——实习报告
实习内容:
一、实习安全与安全用电
二、常用电子元件概述及其辨识
三、常用工具及其使用方法
四、准备工艺及装配
五、基本焊接工艺
六、常用仪器仪表简介及其应用
七、电路板设计制作与PROTEL应用
地点:华侨大学信息科学与工程学院实习基地
起止时间:2012年 3月 9日—— 3 月 11日
前言
电子工艺:
电子:这里的电子指的是由一些电子原器件(如电阻、电容)和以他们组成的电子产品或电子设备。工艺:工艺是指将材料或半成品经过加工制作为成品的工作、方法、技艺等。
一. 实习意义:
《电子工艺实习》是实践课程的第一模块,是电类学生掌握实践能力的初步,也是所有电类学生在学习电路分析、电子技术理论课程前的一门重要的实践课程。
二. 实习目的:
加强理论与实践相结合的能力,为以后的专业课程课程打下良好基础; 培养基本技能、实践能力、独立分析问题和解决问题的能力,拓宽视野; 培养刻苦认真、实事求是的作风。
三. 实习要求:
常用电子仪器仪表的学习使用,如万用表,函数发生器等 辨识常用电子元件
了解protel的应用与PCB设计制作流程
实用电子电路的制作、焊接训练、电路安装践过程,学生一人一组,独立完成,完成后独立进行安装测试。
实通过实践要求学生进一步掌握基础理论知识,提高实践能力、独立工作能力,拓宽视野。实践后要求认真总结,写出实践报告.四. 实习纪律:
实习学生必须服从导师安排的各项活动,听从指挥,端正实习态度,按大纲全面完成任务。
严格遵守实习期间作息时间。
不得私自离开实习场所,特殊情况,应向指导老师请假,每天按时清理实习场地。做团结、友爱、文明礼貌的大学生。
违反实习纪律,视情节严重给予处分或停止实习。爱护公物,如有损坏公物或设备者,除照价赔偿外,视情节还给予处分。
五. 实习内容:
实习安全与安全用电 常用电子元件概述及其辨识 常用工具及其使用方法 准备工艺及装配 基本焊接工艺
常用仪器仪表简介及其应用 电路板设计制作与PROTEL应用
六. 课堂内容:
理论课:
常用电子元器件概述及其辨识;常用仪器仪表简介及其应用 实践操作:
电子元器件焊接与拆卸;印制电路板的制作;音响的制作
目录
第一章、实习安全与安全用电²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²5
第二章、常用电子元件概述及其辨识²²²²²²²²²²²²²²²²²7
第三章、常用工具及其使用方法²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²12
第四章、准备工艺及装配²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²13
第五章、基本焊接工艺²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²14
第六章、常用仪器仪表简介及其应用²²²²²²²²²²²²²²²²²17
第七章、电路板设计制作与PROTEL应用²²²²²²²²²²²²²19
第八章、心得体会²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²22
第一章、实习安全与安全用电
在工厂企业、科研院所、实验室等用电单位,都制定有各种各样的安全用电制度。这些制度绝大多数都是在科学分析基础上制定的,也有很多条文是在实际中总结出的经验,可以说很多制度条文是用惨痛的教训换来的。我们一定要记住:在你走进车间、实验室等一切用电场所时,千万不要忽略安全用电制度。
一、安全措施
(1)正常情况下带电的部分,一定要加绝缘防护,并置于人不容易碰到的地方。例如输电线、配电盘、电源板等。
(2)所有金属外壳的用电器及配电装置都应该装设保护接地或保护接零。(3)在所有用电场所装设漏电保护器。
(4)随时检查用电器插头、电线,发现破损老化及时更换。
(5)手持电动工具尽量使用安全电压。我国规定常用安全电压为36 V或24 V,特别危险场所用12 V。
二、安全操作
(1)检修电路和电器都要确保断开电源,不仅断开设备上的开,还要拔下插头。
(2)不要湿手开关、插拔电器。
(3)遇到不明情况的电线,先认为它是带电的。
(4)尽量养成单手操作电工作业的习惯。
三、设 备 安 全
(1)查设备铭牌。按国家标准,设备都应在醒目处有该设备要求电源电压、频率、容量的铭牌或标志。
(2)查环境电源电压、容量是否与设备吻合。
(3)查设备电源线是否完好,外壳是否带电。
四、异常情况的处理办法:
(1)有下列异常情况之一,应尽快断开电源,拔下电源插头,对设备进行检修。
(2)对烧断熔断器的情况,决不允许换上大容量熔断器继续工作,一定要查清原因后再换上同规格熔断器。
异常情况:
(1)设备外壳或手持部位有麻电感觉。
(2)开机或使用中熔断丝烧断。
(3)出现异常声音,如有内部放电声,电机转动声音异常等。
(4)有异味:塑料味,绝缘漆挥发出气味,甚至烧焦的气味。
(5)机内打火,出现烟雾。
(6)指示仪表数值突变,指示超出正常范围。
五、电子装接操作安全
1)安全用电观念
增强安全用电的观念是安全的根本保证。任何制度,任何措施,都是由人来贯彻执行的,忽视安全是最危险的隐患。
2)基本安全措施
(1)工作室电源符合电气安全标准。(2)工作室总电源上装有漏电保护开关。
(3)使用符合安全要求的低压电器(包括电线、电源插座、开关、电动工具、仪器仪表等)。
(4)工作室或工作台上有便于操作的电源开关。
3)养成安全操作习惯
(1)人体触及任何电气装置和设备时先断开电源。断开电源一般指真正脱离电源系统。
(2)测试、装接电力线路采用单手操作。
(3)触及电路的任何金属部分之前都应进行安全测试。
(4)不能用试电笔去试高压电。使用高压电源应有专门的防护措施。
4)防止烫伤
电烙铁和电热风枪。特别是电烙铁为电子装接必备工具,通常烙铁头表面温度可达400~500℃,而人体所能耐受的温度一般不超过50℃,直接触及电烙铁头肯定会造成烫伤。
工作中烙铁应放置在烙铁架并置于工作台右前方。观测烙铁温度可用烙铁头熔化松香,不要直接用手触摸烙铁头。
第二章、常用电子元器件概述及其辨识
A.电子元件:如电阻器、电容器、电感器、喇叭、开关等。因为它本身不产生电子,它对电压、电流无控制和变换作用,所以又称无源器件。
B.电子器件:如晶体管、电子管、场效应管、集成电路等。因为它本身能产生电子,对电压、电流有控制、变换作用(放大、开关、整流、检波、振荡和调制等),所以又称有源器件。
一、电阻
电阻按材料分一般有:碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻、线绕电阻等。一般的家庭电器使用碳膜电阻较多,因为它成本低廉。金属膜电阻精度要高些,使用在要求较高的设备上。水泥电阻和线挠电阻都是能够承受比较大功率的,线挠电阻的精度也比较高,常用在要求很高的测量仪器上。
1、符号
2.基本单位:(Ω)欧姆;(KΩ)千欧姆;(MΩ)兆欧姆 3.产品规格标准:E6、E12、E24、E48、E96、E192六大系列
E6:分为6个值:1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8 ±20%E12: 12个值:1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2 ±10% 4.额定功率:1/16W;1/8W;1/4W;1/2W;1W;2W;5W;10W„..5.电阻器的识读
A:直标法 B数码表示法(223=22K)
C:字母表示法(4K7=4.7K)D:色环表示法—四环或五环 6.特殊电阻: A、热敏电阻: 正温度系数(PTC)T上升R增加负温度系数(NTC)T上升R下降
B、光敏电阻:无光照时电阻很大,有光照时电阻很小 C、压敏电阻:两端所加的电压大于压敏电压值,R减少 色环电阻分为四色环和五色环。各种颜色表示如下: 黑0 棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 金表示误差±5%或幂数为-1 ;银表示误差±10%或幂数为-2;无色表示误差±20%
(1)四色环电阻读法
各色环表示意义如下:
第一条色环:阻值的第一位数字;第二条色环:阻值的第二位数字; 第三条色环:10的幂数;第四条色环:误差表示。
例如:电阻色环“棕绿橙金” —— 第一位:1;第二位:5; 10的幂为3(即1000);误差为5% 即阻值为:15*103欧=15000欧=15千欧=15KΩ2)(2)五色环电阻读法 各色环表示意义如下:
第一条色环:阻值的第一位数字;第二条色环:阻值的第二位数; 第三条色环:阻值的第三位数字;第四条色环:10的幂数; 第五条色环:误差表示。
例如:电阻色环“绿蓝黑黑棕” —— 第一位:5;第二位:6:第 三位:0;10的幂为0;误差为1%即阻值为:560*100欧=560Ω 3)判别第一条色环的方法
四色环电阻为普通型电阻,从标称阻值系列表可知,其只有三种误差系列,允许偏差为±5%、±10%、±20%,所对应的色环为:金色、银色、无色。而金色、银色、无色这三种颜色没有有效数字,所以,金色、银色、无色作为四色环电阻器的偏差色环,即为最后一条色环(金色,银色也可作为乘数)
二、电位器
阻值可以调节地电阻(简称可调电阻)
1、符号
2、识读:A:直标法B:数码表示法104=100K C:字母表示法4K7=4.7K 三.电容器
1、符号;
2.分类:常见的电容按制造材料的不同可以分为:瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容,还有先进的聚丙希电容(CBB)等等,它们各有不同的用途。例如,瓷价常用于高频,电解用于电源滤波等。A.电解电容:容量大、误差大,主要用于滤波、耦合、旁路
B.涤纶电容:容量较小、误差较小,主要用于滤波、旁路 C.瓷片电容:容量最小,适用于高频电路 D.云母电容:容量适中
E.钽 电 容:价格高、误差小,稳定性好 3.电容的标称容量和额定电压:
A.基本单位: F(法拉)、mF(毫法)、uF(微法)、nF(纳法)、pF(皮法)1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法
B.额定电压(耐压):6.3V 10V 16V 25V 35V 50V 63V 100V 160V 250V 4.电容器的识读
A.直标法:1-100 pF的瓷片电容、电解电容
B.数码表示法:第1、2位为有效数值,第三位为倍率 C.字母表示法:主要是针对涤纶电容 D.小数点表示法:自然数以下的单位为uF 5.电容容量误差:
用符号F、G、J、K、L、M表示,允许的误差分别为: ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
四.电感器
1.符号2.电感量:
A.单位: 亨利(H);毫亨(mH);微亨(uH)B.单位关系: 1H=1000 mH=1000000 uH C.一个电感器电感量的大小与匝数和横截面积有关 3.色码电感的识读:与四环电阻的读法相似,单位是uH 4.变压器:A.升压型 ;B.降压型;C.恒压型
五.其它电子元件
(1)声电元件:麦克风;扬声器;蜂鸣器等(2)微动开关、拨码开关、插座、数码管、拨动开关等(3)继电器、保险丝等
六.半导体器件一、二极管
1、晶体二极管(1)符号:
(2)单向导电性 A:给二极管加上一个正向电压,二极管导通,相当于阻值很小的电阻 B:给二极管加上一个反向电压,二极管截止,相当于阻值很大的电阻 C:单向导电性:正向导通,反向截止
2、常用半导体二极管
A-整流二极管:把交流电转换成直流电 B-发光二极管:把电能转换成光能
C-稳压二极管:顾名思义是将电压稳定在某个固定值
3、二极管极性的差别
指针式万用表拨在R*100或R*1K电阻档上,数字万用表直接用二极管档。
二、三极管
1.符号:
2.分类:(1)高频/低频(2)小功率/大功率(3)硅管/锗管
3.三极管的放大作用:在三极管的各电极间加上极性正确、数值合适的电压,三极管就能正常工作,起到电流放大或电压放大的作用。
三、集成电路
1.集成电路的分类
(1)按制作工艺A:薄膜集成电路 B:厚膜集成电路 C:半导体集成电路 D:混合集成电路
2)按集成规模分A:小规模集成电路B:中规模集成电路 C:大规模集成电路D:超大规模集成电路
3)按功能分类A:数字集成电路B:模拟集成电路C: 微波集成电路
2.集成电路的封装形式(1)金属封装(2)陶瓷封装(3)塑料封装A:扁平型陶瓷封装B:扁平型塑料封装
C:双列直插型陶瓷封装 D:双列直插型塑料封装 E:单列直插型塑料封装 F:贴片型塑料封装
第三章、常用工具及其使用方法
一、电烙铁
(1)分类: A-内热式;B-外热式;C-恒温式(2)配套: A-烙铁架;B-松香;C-焊锡(3)结构: A-内热式电烙铁的外形与结构
B-外热式电烙铁的外形与结构
(4)电烙铁的检验和养护:
A-用万用表欧姆档测量插头两端是否有开路或短路情况,再用Rx1K或Rx10K档测量插头和外壳之间的电阻,看是否短路。
B-新的电烙铁如果烙铁头未上锡,不能立即用,需要先在烙铁头镀上一层焊锡。方法:用锉刀把烙铁头锉干净,按上电源,在温度渐渐升高烙铁头开始能够熔化焊锡的时候,在把烙铁头涂上焊锡。
二、其他常用工具
A-镊子;B-尖嘴钳、斜口钳;C-吸锡器;D-螺丝刀;E-拨线钳;F-等等.
第四章 准备工艺及装配
一、元器件引脚的成形
引脚成形的基本要求。引脚成形工艺就是根据焊点之间的距离,做成需要的形状,目的是使它能迅速而准确地插入孔内。基本要求:元件引脚开始弯曲处,离元件端面的最小距离应不小于2 mm;弯曲半径不应小于引脚直径的2倍;怕热元件要求引脚增长,成形时应绕环;元件标称值应处在便于查看的位置;成形后不允许有机械损伤。
二、元器件安装的技术要求
(1)元件器的标志方向应按照图纸规定的要求,安装后能看清元件上的标志。若装配图上没有指明方向,则应使标记向外易于辨认,并按从左到右、从上到下的顺序读出。
(2)元器件的极性不得装错。
(3)安装高度应符合规定要求,同一规格的元器件应尽量安装 在同一高度上。()安装顺序一般为先低后高,先轻后重,先易后难,先一般元器件后特殊元器件。
(5)元器件在印制电路板上的分布应尽量均匀,疏密一致,排列整齐美观。不允许斜排、立体交叉和重叠排列。元器件引脚不得相碰,要保证 1mm左右的安全间隙。
(6)元器件的引脚直径与印制电路板焊盘孔径应有0.2~0.4 mm的合理间隙。
第五章.基本焊接工艺
一、焊接
焊接是连接各电子元器件与电路板的主要手段。利用加热焊料将元件工与金属铜板永久地结合在一起.在已加热的工件金属之间,熔入低于工件金属熔点的焊料,从而使工件金属与焊料结合为一体。
二、正确选用焊料
锡焊工艺中使用的焊料是锡铅合金。常用锡铅焊料:在手工焊接时,为了方便,常将焊锡制成管状,中空部分注入由特级松香和少量活化剂组成的助焊剂,这种焊锡称为焊锡丝。焊锡丝的直径有0.5、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0 mm等多种规格。
三、控制焊接温度和时间
热能是进行焊接必不可少的条件。温度过低,会造成虚焊。温度过高,会损坏元器件和印制电路板。在手工焊接时,控制温度的关键是选用适当功率的电烙铁和掌握焊接时间。焊接时间过短,会使温度太低,焊接时间过长,会使温度太高。一般情况下,焊接时间应不超过3 s。
四、焊点的质量要求
(1)电气性能良好。高质量的焊点应是焊料与工件金属界面形成牢固的合金层,才能保证良好的导电性能。不能简单地将焊料堆在工件金属表面,这是焊接工艺中的大忌。
(2)具有一定的机械强度。电子设备有时要工作在振动的环境中,为使焊件不松动或脱落,焊点必须具有一定的机械强度。
(3)焊点上的焊料要适量。焊点上的焊料过少,机械强度不足。焊点上的焊料过多,既增加成本,又容易造成焊点短路。
五、手工焊接工艺
1)焊接准备:选用合适功率的电烙铁。内热式电烙铁具有升温快、热效率高、体积小、重量轻的特点,在电子装配中已得到普遍使用。2)手工焊接
1.电烙铁拿法有三种:反握法动作稳定,长时操作不易疲劳,适于大功率烙铁的操作。正握法适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。握笔法一般在操作台上焊印制板等焊件时多采用。
焊锡丝拿法:a 连续锡焊时焊锡丝的拿法;b 断续锡焊时焊锡丝的拿法
2.焊接的方法与步骤:不少初学者常用这样一种焊接操作法,即先用烙铁头沾上一些焊锡,然后将烙铁放到焊点上加热。这种方法,不是正确的操作方法,这样虽然也可以将焊件焊起来,但却不能保证质量。正确的方法应该是下面的五步法
(1)准备(图a): 准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的是烙 铁头要保持干净。
(2)加热焊件(图b): 将烙铁接触焊接点,首先要注意保持烙铁 加热焊件各部分,例如印制板上引线和焊盘都使之受热。
(3)熔化焊料(图c): 当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝 置于焊点,焊料开始熔化。
(4)移开焊锡(图d): 当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。
(5)移开烙铁(图e): 当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁,注意移 开烙铁的方向应该是大致45°的方向。焊锡量要合适。过量的焊锡不但毫无必要地消耗了较贵的锡,增加焊接时间,相应降低了工作速度。更为严重的是过量的锡很容易造成短路。4 焊件要固定。在焊锡凝固之前不要使焊件移动或振动,一定要等焊锡凝固再移动。烙铁撤离有讲究。烙铁撤离要及时,而且撤离时的角度和方向对焊点形成有一定关系 焊接的步骤可采用三步操作法:① 加热被焊工件。② 填充焊料。③ 移开焊锡丝、移开电烙铁。根据印制电路板的特点,为防止焊接温度过高,焊接时间一般以2~3 s为宜。当焊盘面积很小,或用35 W电烙铁时,甚至可将①、②步合并,有利于连续操作,提高效率。
对焊接点的要求是光亮、平滑、焊料布满焊盘并成“裙状”展开。焊接后应剪脚,“露出”长度在0.5~1 mm。
要求:(1)外形以焊接导线为中心,匀称,成裙形拉开。(2)焊料连接面呈半弓形凹面。(3)焊料与焊件交界处平滑。
7、焊点质量检查:外观检查焊点是否饱满,润湿良好;有没有漏焊、虚焊;焊料润湿整个焊盘,均匀散开,以引线为中心成裙形。其次用手检查那些看上去比较虚的焊点是不是确实牢固。对于晃动的焊点要重焊。
第六章、常用仪器仪表简介
一、万用表
1.用途:(1)测量电压值(2)测量电流值(3)测量电阻(4)测量三极管的特性(5)电容量的测量等
2.注意事项:(1)使用万用表测量电流时应串接到电路中(2)选择合适的量程注意应该从大的量程向小量程调整,以避免损坏.3.分类:
(1)指针式万用表A-机械调零(欧姆调零);B-选择合适量程;C-选择正确刻度线;D-读值时指针最好处于20%--60%为佳.(2)数字式万用表:A-选择合适量程、档位B-量程概念的区别
(3)台式数字万用表
二.直流稳压电源
1.普通数显直流稳压电源 2.数控式线性直流稳压电压
四.示波器
1、分类:(1)模拟示波器(2)数字示波器
第七章、电路板设计制作与PROTEL应用
一、原理图的绘制
二、PCB图(印刷电路板图)的绘制
三、线路板制作工艺流程
1、按照实际尺寸裁剪好铜箔板,用0号水磨砂纸将板 表面擦刷净。
2、将打印好的图纸用加热转印到铜箔板的铜箔面上。
3、用三氯化铁水溶液腐蚀铜箔板。
4、钻孔:根据元器件焊盘大小钻孔,一般选择合适的钻(0.8-1mm)。
5、将钻好的电路板上漆膜用砂纸除去。
四、根据实验原理图和实物图焊接电路板
五、测试作品是否工作,检查焊接问题,做补充与修改,直到正常工作。
六、组装作品,把电路板与喇叭装入塑料盒中。
七、注意事项
1:将电路图印到电路板上,然后进行熨热,腐蚀,清洗,熨热后将纸慢慢揭开,以防墨脱落造成断路,若已产生断路,用笔补全。
2:进行焊接,认真把每个所需原件焊接到电路板上;焊接时最好不要造成虚焊,由于器件摆放时间,焊前先磨去引脚氧化部分;注意LED引脚指示灯的正负极。
3:安装时尽量保证每个孔与之对应,喇叭焊接前先用万用表电阻200 档测试。
4:usb接口的焊接要十分注意,要按照要求来;两板的连接处要焊接好;三个不用的引脚应减去或者拔弯,不可让其接触线路板。
5:将各部分安装好,进行多次调试,直到音响的声音相对清晰。
第八章、心得体会
在短短三天的实习时间里,我学会了很多东西,这是我人生的第一次工艺实习,第一次接触电子产品的焊接制作,第一次亲手完成电子产品的制作。虽然实习时间是周末,失去了一些休息时间,但得到的却是课本所没有的知识和经验。只有动手操作才真正知晓自己的鄙陋。
虽然之前接触过如何制作电路板,但在本次实习中,仍然遇到不少的困难。在焊接前,因触碰电烙铁将手烫伤,这对我是个不小的打击,但最后我还是独立完成了本次电子工艺实习。在焊接时,由于烙铁接触焊点时间过长,把铜融化了,还有许多焊点都是虚焊。在拆元件的时候,也是烙铁接触焊点时间过长,将电路板上铜氧化。在打孔的时候,由于把握不到位,在连通小孔的时必须要用剪刀等挖开。在焊接元件的时候较为顺利,但最后将音响连接上去后,却只有一个喇叭会响,经过半个小时的多次调试,将各个虚焊的焊点再焊接一次。最后音响两个喇叭正常工作的时候,心中感到十分骄傲成就感悠然而生,也在一定程度打消了我想要转专业的决定。在此次实习中,除了增强自己在电子工艺制作方面的动手能力外,在与同学相处的方面也收获不少。许多同学早早做完却没有离开,而是留在实验室帮助其他同学,这一点让我感触很多。而理论课上的黄老师,讲课幽默,生动形象,虽然连上几个小时的课,却也不懈怠,还一直鼓励我们参加挑战杯。实践课上的唐懋老师也在不断的帮助同学们寻找音响不工作的原因。三天的实践早已结束,但这一段记忆却深深地埋在了我的脑海中。