电子工艺设计实验报告及心得体会[材料]_电子工艺设计实验报告

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北京理工大学电子工艺设计实验报告

电子工艺设计实验报告及心得体会

姓名：高桥

北京理工大学电子工艺设计实验报告

一、实验目的1．掌握电烙铁的使用方法 2．掌握手工焊接技术

3.完成八路抢答器

二．实验器材：

电烙铁，松香，万能板，导线，镊子，手工钳，锡条

三．实验原理

焊接是使金属连接的一种方法。它利用加热手段，在两种金属的接触面，通过焊接材料的原子或分子的相互扩散作用，使两种金属间形成一种永久的牢固结合。利用焊接的方法进行连接而形成的接点叫焊点。1．电烙铁的使用

新烙铁在首次使用时，要进行镀锡处理。方法是，接上电源，当烙铁头的温度升至能熔化焊锡时，将松香涂在烙铁头上，然后在烙铁头上均匀地涂上一层焊锡。

烙铁头经使用一段时间后，会发生表面凹凸不平的现象，而且氧化层严重，这种情况下电烙铁的导热性很差，不利于焊接，需要对烙铁头进行修整。方法为：一般将烙铁头拿下来，夹到台钳上粗锉，修整为自己要求的形状，然后再用细锉修平，最后用细砂纸打磨光。修整后的烙铁应立即镀锡，方法是将烙铁头装好通电，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦；直到整个烙铁修整面均匀镀上一层锡为止。

电烙铁的握法分反握法、正握法和握笔法三种。握笔法适合在操作台上进行印制板的焊接。反握法适于大功率烙铁的操作。正握法适于中等功率烙铁的操作。一般我们在焊接电子产品时，采用握笔法。2．手工焊接的技术

用电烙铁进行手工焊接之前，要先做好准备工作。第一，检查待焊接的元器件是否氧化。如果引脚或焊盘表面氧化了，要将氧化层清除。用砂纸、螺丝刀或镊子将氧化层打磨掉就可以了。第二，给焊接的表面上松香。第三步，将DIP元件封装的引脚弯制成形。弯制时，引脚离根部有1至2毫米的距离。

焊接时，可以参照焊接的五步法或者三步法来进行焊接。

步骤一为准备阶段。将烙铁头保持干净，表面渡有一层锡，并保证元器件和焊盘表面没有氧化。如果有氧化就要去除氧化层。

步骤二为预热阶段。将烙铁头放在焊盘和元器件引线的处1-2秒，使焊件受热均匀。步骤三为送焊丝阶段。将焊丝从烙铁对面接触焊件。

步骤四为移焊丝阶段。焊丝熔化一定量后，立即将焊丝向左上450C方向移开。步骤五为移烙铁阶段。焊锡浸润焊片或焊件后，向右上450C方向移开

对焊点的质量要求，包括电气接触良好、机械结合牢固和美观三个方面。典型焊点外观有四个方面的要求。第一，焊点形状为近似圆椎而表面微凹呈表面状。虚焊点表面往往呈凸形。第二，焊料的连接面呈半弓形凹面。第三，表面光泽平滑。最后，无裂纹、针孔、夹渣。电信焊点的外观如下图1所示。

北京理工大学电子工艺设计实验报告

图1 典型焊点外观

四．实验内容

两个实验过程： 焊接电路板

实验要求：40个电阻（30个卧式、10个立式），20个硬导线，10个软导线（多股导线）

处理情况：由焊接的顺序（由低到高），选择顺序如下：（1）20个硬导线

硬导线质地比较硬，用手工钳在距离开始端大约0.5cm处，用钳头切断导线外部的橡胶皮，右手使用手工钳，左手持硬导线，右手夹住一小段切断后，逆时针旋转硬导线，完成切断。用镊子去掉切断的橡胶皮，然后在距离开始端四个孔的距离(大约2.0cm)，同样完成橡胶皮切断过程，再2.5cm处用手工钳掐断导线，取导线过程完成。

保留中间一段橡胶，用镊子将裸露出来的金属导线部分向同一个方向拧90度，垂直于导线所在直线。

将所制成的导线嵌进电路板上，用电烙铁和锡条焊接底端，然后用手工钳去掉裸露出来的金属导线，焊接完成。（2）10个软导线

用取硬导线相同的办法取下一段适合长短的软导线。

用镊子垂直于导线方向掐住顶端，旋转导线，等到导线除镊子覆盖部位都成螺旋状时，旋转镊子使其与导线处于同一垂直线方向，用镊子旋转使其整体实现螺旋状，完成这一过程后完成上述拧的过程。

将所制成的导线嵌进电路板中，如果导线无法进入，可以选择在导线顶端镀上一层锡层以方便完成嵌入。完成嵌入后，一如上述过程完成焊接。

卧式电阻

用镊子选取电阻中间四个孔（大约1.2cm）的距离（包含电阻）的两端拧90度，使拧起部分相互平行，用制作完成的电阻嵌入电路板中，用上述电路板后面焊接过程完成焊接。立式电阻

用镊子将其中一个电阻端，从电阻端底部拧180度，使这一端与所剩另一端相互平行，完成电焊准备工作完成，用上述电路板后板焊接过程完成焊接。焊接八路抢答器

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八路抢答器工作原理：当接通电源后，主持人将开关“开始”后抢答器处于等待状态，编号显示器灭灯，当其中一个选手先按下抢答按键时，抢答完成并且其他的选手抢答无效，通过优先判断、编码锁存、编号显示、扬声器提示，当一轮抢答之后如果再次抢答须由主持人再次按操作“清除或开始”。

抢答器主要基于电阻,电容,二极管,三极管,微动开关.IC,数码管,扬声器,电池盒,电路板，10个元件组成各个部分,，且基本能够是用于学校的一些活动中。抢答器的核心部分强大电路，采用十进制加/减计数器设计抢答器的定时部分，计数器的始终秒冲电路提供.555定时器是一种中规模的集成电路（数字、模拟混合集成）只要外部接上适当的电阻元件就可以方便的构成脉冲产生和整形电路。是由电阻分压器、电压比较器、基本触发器、MOS管构成的放电开关和输出驱动电路等几部分组成。

元器件准备

(1)首先根据元器件清单清点所有元器件，检查有无缺失现象；目测元件 外观，检查有无损坏。将检查结果及时上报。

(2)利用色环读出电阻阻值，将正确的电阻归类放好。(3)正确辨别二极管、三极管和电解电容的极性。

(4)将所有元器件上的漆膜、氧化膜清除干净，然后进厅搪锡（如元器件引脚未氧化则省去此项），检查印制板的铜箔线条是否完好，有无断线及短路。

在动手焊接前现将各元件安装在印刷电路板上，确保电解电容、二极管、三极管的极性正确。安装时先装低矮和耐热的元件（如电阻），然后再装大一点的元件（如中周，变压器），最后装怕热的元件（如三极管），按照一定的顺序安装。

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具体焊接方祛

(1)、右手持电烙铁。根据情况左手持焊锡丝或者用尖嘴钳或镊子夹持无件或导线。焊接前，电烙铁要充分预热,烙铁头刃面上要带一定量焊锡。

(2)、将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成45～60°角左右。左手向下送锡，右手送烙铁。送锡时间决定锡量大小，烙铁停留时间决定加热时间。当焊锡、烙铁头在无件引脚根部焊盘处相接触后，烙铁头在焊点处停留的时间应根据焊盘大小拄制在0.5～2秒钟。(3)、抬开烙铁头。待焊点处的锡冷却凝固。

焊接完电路板的电子元件后，就要处理电源同电路板的连接，扬声器同电路板的连接。将电源槽扬声器安装在抢答器外壳的对应位置，用焊锡焊接导线在接线柱上。将电源的正负极焊接在电路板对应位置，扬声器的导线不分正负极所以就近焊接，使导线不容易扭曲干扰为佳。

五、心得体会：

历时五天的学习，收获良多。第一天的学习是上课学习相关的知识，我们了解了电路板电焊的详细过程和一些要求，以及一些需要注意的细节。接下来几天里，我们不断走进实验室中，用火热的电烙铁完成一个又一个小小的奇迹，一个个小小的焊接过程，一段段属于自己的悲欢史，甚至有可能是一场灾难，不留心地顺手去拿电烙铁，拿到手里发现很烫，才知道是抓到了铁的一段，然后就是一阵希思底里的痛苦呻吟，然后还是继续奋斗在战斗的第一线。最后的工作是完成一个八路抢答器，焊接还是一如既往地完成了，但是最后的调试阶段最总不出现预期的结果，仔细检查，发现是由于少焊一段短路电线，继续调试，有的按钮是输出正确的结果，可还有几个是出不来结果的，仔细检查，发现有两个二极管是插反了，只得继续修改，就是这样反反复复最终在规定时间完成了任务，我想这也可能就是我往后生活就是这样。

不断找到问题，解决问题，调试，发现问题，思考，解决问题，不断重复，不断改进，不断创新。这也应该是任何一个科研工作者的生活，当然这更是一个人为人处世的不朽座右铭。

短暂的学习过程可能只是一个简单的邂逅，之后的种种可能又是一段段的涟漪，作为一位电气工程与自动化卓越工程师班的同学，甚至往后的人生中也有很多机会要和电路板的焊接有联系，特别是八路抢答器中所涉及的数据电路理论，更是给我们接下来要学习电路分析开了一个好头，也明白了自己的所学是需要通过很多实践的过程才会转化为实际的成果，也学会了一点就是要踏踏实实学习现在自己所学的专业课，进一步可以在科创方向做出一些自己想要的成果来。

时间漫漫走过，往后的学习生活还在前路等待我们的到来，匆匆走过的小学期，注定只是生命中的小小波澜，怎样能够将这个短短所学的东西发光放热才应该是我们需要思考的部分，想了很久，觉得作为一个基础的学科内容，是一种发展，更是一种促进，促进我们向着更深更远的方向发展。人生的路是靠自己走的，每一步的选择，每一步的努力，每一步的心路历程，都需要我们在往后的人生中不断借鉴，从这次的电子工艺设计中，我明显感觉到了自己在实际动手能力上的欠缺，我希望能够在往后的学习生活中，得到锻炼，得到提高，我也希望能够在往后的学习工作中成为一个合格的工程师，自己可以设计，自己可以制造，就像电影《钢铁侠3》里说的那样：“我只是一个工程师。”我却可以创造出属于自己的，属于世界的奇迹。

自在生活，动感明天，做一个真正有能力的Automan。