长安大学电子工艺实习报告2Word格式文档下载.docx
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焊接的时候每个焊点度要求具有良好的机械强度和电器性能，它是电子产品质量的关键。
三、焊点形成的必要条件
1．焊件应具有良好的可焊性。
金属表面被熔融焊料浸润的特性称为可焊性。
有些金属材料具有良好的可焊性，但有些金属如钼、铬、钨等，可焊性非常差。
可焊性比较好的金属，如紫铜、黄铜等，由于其表面容易产生氧化膜，为了提高可焊性，一般需要采用表面镀锡、镀银等措施。
2．焊件表面必须清洁。
焊件由于长期储存和污染等原因，其表面有可能产生氧化物、油污等。
故在焊接前必须清洁表面，以保证焊接质量。
3．要使用合适的焊剂。
焊剂的作用是清除焊件表面氧化膜，并减小焊料熔化后的表面张力，以便于浸润。
不同的焊件，不同的焊接工艺，应选择不同的焊剂。
如镍铬合金、不锈钢、铝等材料，不使用专用的特殊焊剂是很难实施锡焊的。
4．要加热到适当的温度和时间。
在焊接过程中，既要将焊锡熔化，又要将焊件加热至熔化焊锡的温度。
只有在足够高的温度和一定的时间下，焊料才能充分浸润，并扩散形成合金结合层。
5.焊料的成分与性能要适应焊接要求。
四、对焊点的要求
一个好的焊点必须满足以下要求：
1）良好的导电性；
2）一定的机械强度；
3）焊点表面要具有良好的光泽且表面光滑；
4）焊点上的焊料要适量；
5）焊点不应该有毛刺、空隙；
6）焊点表面要清洁。
五、焊接的操作要领
1．焊接姿势。
焊接时应保持正确的姿势。
一般烙铁头的顶端距操作者鼻尖部位至少要保持20cm以上，以免焊剂加热挥发出的有害化学气体吸入人体、同时要挺胸端坐，不要躬身操作，并要保持室内空气流通。
2．电烙铁的拿法。
电烙铁一般有正握法、反握法、握笔法3种拿法，如图5.1。
正握法适用于中等功率电烙铁或带弯头电烙铁的操作；
反握法动作稳定，长时间操作不易疲劳，适用于大功率电烙铁的操作；
握笔法多用于小功率电烙铁在操作台上焊接印制电路板等焊件。
（注意电烙铁在一般使用方法，新的在使用时需要在其上挂层锡，旧的必须加热后在有松香的砂纸上来回擦拭，并熔化焊锡，使烙铁头挂上一层锡。
电烙铁在高温下容易氧化，所以要经常休整，不用时需要放在支架上）
3．焊锡丝的拿法。
焊锡丝的拿法根据连续锡焊和断续锡焊的不同分为两种拿法，如图5.2焊锡丝一般要用手送入被焊处，不要用烙铁头上的焊锡去焊接，这样很容易造成焊料的氧化，焊剂的挥发。
因为烙铁头温度一般都在300℃左右，焊锡丝中的焊剂在高温情况下容易分解失效。
在焊锡丝成分中，铅占有一定的比例。
铅是对人体有害的重金属，故焊接毕后要洗手，避免食入。
六、焊接操作的步骤
焊接操作的步骤一般分为准备施焊、加热焊件、填充焊料、移开焊丝、移开烙铁五步。
一般称为“五步法”：
1．准备施焊。
备好电烙铁和焊丝，此时烙铁头应保持干净且吃上锡。
一般是右手拿电烙铁，左手拿焊丝，做好施焊准备。
2．加热焊件。
将烙铁头放在焊接点，使焊接点升温。
这时应注意准确掌握火候，操作要敏捷、熟练。
也就是必须在有限的几秒钟内熟练地将被焊件加热到最佳焊接温度，然后迅速判断“何时”向“何处”填充多少焊料为宜。
若烙铁头上带有少量焊料，则可使烙铁头上的热量较快地传到焊接点上。
3．填充焊料。
在焊接点的温度达到适当的温度时，应及时将焊锡丝放置到焊接点上熔化。
操作时必须掌握好焊料的特性，充分利用它的特性，而且要对焊点的最终理想形状做到心中有数。
为了形成焊点的理想形状，必须在焊料熔化后，将依附在焊接点上的烙铁头按焊点的形状移动。
4．移开焊丝。
当熔化一定量的焊锡后，应迅速将焊丝拿开。
5．移开烙铁。
当焊料的润湿状态和光泽、焊料量等均合适并无针孔时，应迅速将电烙铁拿开。
拿开电烙铁的时间、方向、速度，对焊点的质量和外观起关键作用。
一般应使烙铁头沿焊点水平方向移动，在焊料接近饱满，尚未完全挥发时快速使烙铁头离开焊接点，以保证焊接点光亮、平滑、无毛刺。
七、焊接注意事项
电路焊接时要注意以下事项：
1）烙铁头的温度要适当；
2）焊接时间要适当（一般在3秒内完成焊接）；
3）焊料和焊剂使用适量；
4）焊接过程中不要触动焊点；
5）防止焊点上的焊锡道出流动；
6）不能烫伤周围的元件。
八、实习中遇到的问题、解决方案以及总结体会：
实习中遇到的问题
1）焊接时烙铁温度过低或加热时间不足,焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光滑,有细小裂纹。
2）焊锡用量过多,形成焊点的锡堆积，或造成元器件的焊点之间短路；
焊锡过少,不足以包裹焊点。
3）夹松香焊接,焊锡与元器件或印刷板之间夹杂着一层松香,造成电连接不良。
若夹杂加热不足的松香,则焊点下有一层黄褐色松香膜；
若加热温度太高,则焊点下有一层碳化松香的黑色膜。
4）焊点表面的焊锡形成尖锐的突尖。
解决方案
1）焊接前要是烙铁充分预热
2）控制焊锡的用量，使焊点成锥形，对超小元器件及细小印刷电路板进行焊接时要尤为注意焊锡的用量。
3）不要用过量的焊剂：
合适的焊接剂应该是松香水仅能浸湿的将要形成的焊点，不要让松香水透过印刷版流到元件面或插孔里。
使用松香焊锡时不需要再涂焊剂。
4）焊点表面的焊锡形成尖锐的突尖。
这多是由于加热温度不足或焊剂过少,以及烙铁离开焊点时角度不合适成的。
所以在焊接时，要注意温度、焊剂及烙铁离开焊点的角度三者的配合。
总结体会
在进行手工焊接时，要求操作员非常的仔细和认真，不仅要有耐心，而且还要手法灵巧，必须要做到心、眼、手三者协调一致，只有通过大量的实践积累丰富的经验，才能应对一些突发状况和熟练地掌握焊接技巧。
5.1.2波峰焊接
波峰焊是指将熔化的软钎焊料（铅锡合金），经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰,亦可通过向焊料池注入氮气来形成，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
几种典型工艺流程
单机式波峰焊工艺流程
a．
元器件引线成型一印制板贴阻焊胶带（视需要）———插装元器件———印制板装入焊机夹具———涂覆助焊剂———预热———波峰焊———冷却———取下印制板———撕掉阻焊胶带—二—检验———辛L焊———清洗———检验———放入专用运输箱；
b．印制板贴阻焊胶带———装入模板———插装元器件———吸塑———切脚———从模板上取下印制板———印制板装焊机夹具———涂覆助焊剂———预热———波峰焊———冷却———取下印制板———撕掉吸塑薄膜和阻焊胶带———检验———补焊———清洗——检验———放入专用运输箱。
联机式波峰焊工艺流程
将印制板装在焊机的夹具上———人工插装元器件———涂覆助焊剂———预热———浸焊———冷去口———切脚———刷切脚屑———喷涂助焊剂———预热———波峰焊———冷却———清洗———印制板脱离焊机—一检验———补焊———清洗———检验———放入专用运输箱。
5.1.3浸焊
浸焊就是利用锡炉把大量的锡煮熔，把焊接面浸入，使焊点上锡。
插件工艺及SMT红胶面都需用到。
浸焊的介绍：
浸焊是将插装好元器件的PCB板在熔化的锡炉内浸锡，一次完成众多焊点焊接的方法。
一、手工浸焊
手工浸焊是由人手持夹具夹住插装好的PCB，人工完成浸锡的方法，其操作过程如下：
1．加热使锡炉中的锡温控制在250。
C；
左右；
2．在PCB板上涂一层（或浸一层）助焊剂；
3．用夹具夹住PCB浸入锡炉中，使焊盘表面与PCB板接触，浸锡温度以PCB厚度的l／2～2／3为宜，浸锡的时间约3～5秒；
4．以PCB板与锡面成5～10℃的角度使PCB离开锡面，略微冷却后检查焊接质量。
如有较多的焊点未焊好，要重复浸锡一次，对只有个别不良焊点的板，可用手工补焊。
注意经常刮去锡炉表面的锡渣，保持良好的焊接状态，以免因锡渣的产生而影响PCB的干净度及清洗问题。
手工浸焊的特点为：
设备简单、投入少，但效率低，焊接质量与操作人员熟练程度有关，易出现漏焊，焊接有贴片的PCB板较难取得良好的效果。
二、机器浸焊
机器浸焊是用机器代替手工夹具夹住插装好的PCB进行浸焊的方法。
当所焊接的电路板面积大，元件多，无法靠手工夹具夹住浸焊时，可采用机器浸焊。
机器浸焊的过程为：
线路板在浸焊机内运行至锡炉上方时，锡炉作上下运动或PCB作上下运动，使PCB浸入锡炉焊料内，浸入深度为PCB厚度的l／2～2／3，浸锡时间3～5秒，然后PCB离开浸锡位出浸锡机，完成焊接。
该方法主要用于电视机主板等面积较大的电路板焊接，以此代替高波峰机，减少锡渣量，并且板面受热均匀，变形相对较小。
5.2常用元器件的识别与检测
5.2.1电阻
国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）
第一部分：
主称，用字母表示，表示产品的名字。
如R表示电阻，W表示电位器。
第二部分：
材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。
第三部分：
分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。
1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。
第四部分:
序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等
例如：
RT11型普通碳膜电阻a1}
二、电阻器的分类
1、线绕电阻器：
通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、
高频线绕电阻器。
2、薄膜电阻器：
碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。
3、实心电阻器：
无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。
4、敏感电阻器：
压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。
三、主要特性参数
1、标称阻值：
电阻器上面所标示的阻值。
2、允许误差：
标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。
允许误差与精度等级对应关系如下：
±
0.5%-0.05、±
1%-0.1（或00）、±
2%-0.2（或0）、±
5%-Ⅰ级、±
10%-Ⅱ级、±
20%-Ⅲ级
3、额定功率：
在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。
线绕电阻器额定功率系列为（W）：
1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500
非线绕电阻器额定功率系列为（W）：
1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100
4、额定电压：
由阻值和额定功率换算出的电压。
5、最高工作电压：
允许的最大连续工作电压。
在低气压工作时，最高工作电压较低。
6、温度系数：
温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。
温度系数越小，电阻的稳定性越好。
阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。
7、老化系数：
电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是表示电阻器寿命长短的参数。
8、电压系数：
在规定的电压范围内，电压每变化1伏，电阻器的相对变化量。
9、噪声：
产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。
四、电阻器阻值标示方法
1、直标法：
用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为±
20%。
2、文字符号法：
用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。
符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。
表示允许误差的文字符号
文字符号DFGJKM
允许偏差±
0.5%±
1%±
2%±
5%±
10%±
20%
3、数码法：
在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。
数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。
偏差通常采用文字符号表示。
4、色标法：
用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。
国外电阻大部分采用色标法。
黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±
5%、银-±
10%、无色-±
当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字，第三位为乘方数，第四位为偏差。
当电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。
前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位为偏差。
5.2.2电容
（1）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
（2）符号：
（3）电容的标称容量和额定电压：
基本单位：
F（法拉）、mF（毫法）、uF（微法）、nF（纳法）、pF（皮法）
额定电压（耐压）：
6.3V、10V、16V、25V、35V、50V、63V、100V、160V、250V
（4）电容量的测量
用万用表的欧姆档R×
1K或R×
1OK档测电容器的容量,开始指针快速正偏一个角度,然后逐渐向∞方向退回。
再互换表笔测量,指针偏转角度比上次更大,这表明电容器的充放电过程正常。
指针开始偏转角越大,回∞的速度越慢,表明电容量越大。
与已知电容量的电容器作测量比较,可以大概估计被测电容量的大小。
（5）判别电解电容器的极性
因电解电容器正反不同接法时的绝缘电阻相差较大,所以可用万用表欧姆挡测电解电容器的漏电电阻,并记下该阻值,然后调换表笔再测一次,两次漏电阻中,大的那次,黑表笔接电解电容的是正极，红表笔接负极。
（6）电容器的识读
直标法：
1-100pF的瓷片电容、电解电容
数码表示法：
第1、2位为有效数值，第三位为倍率
字母表示法：
主要是针对涤纶电容
小数点表示法：
自然数以下的单位为uF
（7）电容的误差
用符号F、G、J、K、L、M表示，允许的误差分别为：
1%、±
2%、±
5%、±
10%、±
15%、±
5.2.3三极管
国产三极管的型号命名由五部分组成，各部分的含义见下表。
第一部分用数字“3”表示主称和三极管。
第二部分用字母表示三极管的材料和极性。
第三部分用字母表示三极管的类别。
第四部分用数字表示同一类型产品的序号。
第五部分用字母表示规格号。
第一部分：
第二部分：
第三部分：
类别
第四部分：
第五部分：
主称
三极管的材料和特性
序号
规格号
数字
含义
字母
用数字表示同一类型产品的序号
用字母A或B、C、D……等表示同一型号的器件的档次等
3
三极管
A
锗材料、PNP型
G
高频小功率管
X
低频小功率管
B
锗材料、NPN型
高频大功率管
D
低频大功率管
C
硅材料、NPN型
T
闸流管
K
开关管
V
微波管
雪崩管
E
化合物材料
J
阶跃恢复管
U
光敏管（光电管）
结型场效应晶体管
5.2.4其他元件介绍
5.2.4.1晶体二极管
晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如：
D5表示编号为5的二极管。
1、作用：
二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；
而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：
整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法：
二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。
发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。
3、测试注意事项：
用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：
型号1N40011N40021N40031N40041N40051N40061N4007
耐压（V）501002004006008001000
电流（A）均为1
5.2.4.2稳压二极管
稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：
ZD5表示编号为5的稳压管。
1、稳压二极管的稳压原理：
稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。
这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。
2、故障特点：
稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。
在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；
后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：
型号1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N47501N47511N4761
稳压值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V
5.2.4.3电感
电感在电路中常用“L”加数字表示，如：
L6表示编号为6的电感。
电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。
直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；
当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。
电感在电路中可与电容组成振荡电路。
电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。
如：
棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。
电感的基本单位为：
亨（H）换算单位有：
1H=103mH=106uH。
5.2.4.4场效应晶体管放大器
1、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点，因而也被广泛应用于各种电子设备中。
尤其用场效管做整个电子设备的输入级，可以获得一般晶体管很难达到的性能。
2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类，其控制原理都是一样的。
如图1-1-1是两种型号的表示符号：
3、场效应管与晶体管的比较
（1）场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。
在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；
而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。
（2）场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是即有多数载流子，也利用少数载流子导电。
被称之为双极型器件。
（3）有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。
（4）场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。
5.3Protel99软件的使用
5.3.1原理图的设计
原理图的设计主要是PROTEL99的原理图设计系统（AdvancedSchematic）来绘制一张电路原理图。
原理图的设计可按下面过程来完成。
（1）设计图纸大小，首先要构思好零件图，设计好图纸大小。
图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合适的图纸大小是设计好原理图的第一步。
（2）设置Protel99/Schematic设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型等等，大多数参数也可以使用系统默认值。
（3）根据电路图的需要，将零件从零件库里取出放置到图纸上，并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作。
（4）利用Protel99/Schematic提供的各种工具，将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图。
（5）将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改，使得原理图更加美观。
（6）文件保存及打印输出。
5.3.2产生网络表
网络表是电路原理图设计（SCH）与印制电路板设计（PCB）之间的桥梁和纽带，它是印制电路板设计中自动布线的基础和灵魂。
网络表可以由电路原理图生成，也可以从已有的印制电路板文件中提取。
5.3.3印刷电路板的生成
（1）启动印刷电路板设计服务器执行菜单File/New命令，从框中选择PCB设计服务器（PCBDocument）图标，双击该图标，建立PCB设计文档。
双击文档图标，进入PCB设计服务器界面。
（2）规划电路板根据要设计的电路确定电路板的尺寸。
选取KeepOutLayer复选框，执行菜单命令Place/Keepout/Track，绘制电路板的边框。
执行菜单Design/Options，例如在“SignalLager”中选择BottomLager，可以把电路板定义为单面板。
（3）设置参数参数设置是电路板设计的非常重要的步骤，执行菜单命令Design/Rules，左键单击Routing按钮，根据设计要求，在规则类（RulesClasses）中设置参数。
（4）装入元件封装库执行菜单命令Design/Add/RemoveLibrary，在“添加/删除元件库”对话框中选取所有元件所对应的元件封装库，例如：
PCBFootprint，Transistor，GeneralIC，InternationalRectifie
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