电子焊接工艺实习报告.docx
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电子焊接工艺实习报告
长安大学
电子焊接工艺实习报告
实习名称：
电子焊接工艺实习
学院：
专业名称：
班级：
学号：
姓名：
时间：
二〇一五年六月二十二日
一、实习名称
电子焊接工艺实习
二、实习时间
2015年6月22日至2015年6月26日
三、实习地点
长安大学渭水校区电工电子实验中心开放性实验室
四、实习目的
1、学习电子元器件的认识和使用
2、掌握电子电路的焊接工艺
3、掌握电子电路的调试
4、掌握电子电路的故障分析及排除方法
5、学习查询资料和编写总结报告
五、实习要求
1、会识别常用电子元器件的种类、规格型号、标称值、耐压及误差等
2、会常用焊接工具的使用，了解焊接材料
3、握手工焊接的方法与技巧
4、元器件正确地放置在印制电路板上，完成单片机温度控制装置的焊接工作
六、元器件工作原理及示意图
工作原理图
①51最小系统
AC89C52为40引脚双列直插封装的8位同通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8XC52相同，其主要用于会聚调整时的功
能控制。
功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接受解码及与主板CPU通信等。
②RS232串口电路
串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。
串口按位（bit）发送和接收字节。
尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。
串口用于ASCⅡ码字符的传输。
通信使用三根线完成：
（1）地线，
（2）发送，（3）接收。
由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。
其他线用于握手，但不是必须的。
串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。
③测试、设定温度指示
④加热、制冷驱动和指示
当处于加热状态时，加热驱动连接的单片机输出端为低电平，此时三极管处于导通状态，继电器通有电流，加热开关
处于常开状态，此时外部加热装置开始工作，二极管发红色信号，而制冷驱动接高电平，三极管处于截止状态，继电器中无
电流通过，制冷开关处于常闭状态，外部制冷装置停止工作。
制冷过程也是一样。
⑤DS18B20温度传感器
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
七、实习材料与工具
电烙铁、松香、焊丝、尖嘴钳、单片机温度控制装置实验相关元器件
八、电子元器件的识别与检测
1.电阻：
电阻的命名根据部颁标准（SJ-73）规定，电阻器、电位器的命名由下列四部分组成：
第一部分（主称）；第二部分：
（材料）；第三部分（分类特征）；第四部分（序号）。
它们的型号及意义见下表。
第一部分为字头符号，用字母“R”表示电阻器为产品主称。
第二部分用字母表示电阻器的电阻体材料。
第三部分通常用数字或字母表示电阻器的类别，也有的电阻器用该部分的数字来表示额定功率第四部分用数字表示生产序号，以区别该电阻器的外形尺寸及性能指标。
例如：
TJ75（精密金属膜电阻）RT10（普通碳膜电阻器）
R----电阻器（第一部分）J----金属膜（第二部分）
T----碳膜（第二部分）7----精密（第三部分）
1----普通型（第三部分）5----序号（第四部分）
0----序号（第四部分）
（1）主要性能参数在电阻器的使用中，必需正确应用电阻器的参数。
电阻器的性能参数包括标称阻值及允许偏差、额定功率、极限工作电压、电阻温度系数、频率特性和噪声电动势等。
对于普通电阻器使用中最常用的参数是标称阻值和允许偏差，额定功率。
1）标称电阻值和允许偏差每个电阻器都按系列生产,有一个标称阻值。
不同标称系列，电阻器的实际值在该标称系列允许误差范围之内。
例如，Ｅ24系列中一电阻的标称值是1000欧，Ｅ24系列电阻的偏差是5%，这个电阻器的实际值可能在950～1050欧范围之内的某一个值，用仪表测得具体的阻值就是这个电阻的实际值。
2）电阻器的额定功率
电阻器在电路中实际上是个将电能转换成热能的元件，消耗电能使自身温度升高。
电阻器的额定功率是指在规定的大气压和特定的温度环境条件下，长期连续工作所能呈受的最大功率值。
电阻器实际消耗的电功率Ｐ等于加在电阻器上的电压与流过电阻器电流的乘积，即Ｐ＝ＵＩ。
电阻器的额定功率从0.05Ｗ至500Ｗ之间数十种规格。
在电阻的使用中，应使电阻的额定功率大于电阻在电路中实际功率值的1.5～2倍以上。
（2）色环标注法色环电阻，是在电阻封装上涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。
色环电阻的色彩标识有两种方式，一种是4色环标注方式，另一种采用5色环标注方式。
两者的区别在于：
4色环用前两位表示电阻的有效数字，而5色环电阻用前三位表示该电阻的有效数字，两者的倒数第二位表示了电阻的有效数字的乘数，最后一位表示了该电阻的误差。
对于4色环电阻，其阻值计算方法为：
阻值=（第1色环数值*10+第2色环数值）*第4位色环代表之所乘数对于5色环电阻，其阻值计算方法为：
阻值=（第1色环数值*100+第2色环数值*10+第3色环数值）*第4色环代表之所乘数下表为色环电阻对照关系，其识别方法如下：
2.电容：
电容的识别分类及测量
一、单位：
法拉（F）
1F=103mF=106uF=109nF=1012pF符号：
“C、ＴＣ、ＭＣ、ＥＣ”
二、电容的种类：
按结构划分主要有二种：
一是固定电容，二是可变电容．按电介质划分主要有：
有机介质电容器，无机介质电容器，电解电容等．按材料分为陶瓷电容，用于高频的云母电容；涤沦电容，用于中低频；金属膜电容，用于低频；电解电容是固定电容，一般体积比较大，用在低频滤波电路中，它有正负极之分使用时不能接反，否则会发生漏液或爆炸．
1、贴片电容：
符号：
贴片电容“CB、BC、CM、MC、CD”；排容“CN、CP”
贴片电容分为单个贴片电容和排容
单个贴片电容排容
2、电解电容：
符号：
贴片电容“C、TC、CT、BC、EC、CE”
有极性电容：
引脚＂长＂的是正极，引脚＂短＂是负极．电容上有色带对的脚为负极．
3、无极性电容：
三、电容的基础参数：
1、耐压值和容量:
耐压：
电容在电路中连续不断工作时，所能承受的最高电压。
容量：
电容储存电荷的能力叫做容量，容量越大储存的电荷越多，反之越少。
2、容抗：
电容对交流电呈现出的一种特殊的阻碍作用为容抗，频率与容抗成反比，频率越高容抗越小，因此电容具有通高频阴低频的特性。
当频率一定时，容量与容抗成反比，容量越大容抗越小，容量越小容抗越大。
当频率为0时，即直流电容容抗为无穷大。
四、电容标称方法:
电容的第一种标称方法为直标法：
如果标称为整数且无单位则读作“pF”；如标称为小数且无单位读作“uF”；如标称三位数且无单位，第一二位为有效数字“AB”，第三位为倍率“10C”；进口电容有“47uFD”，它就是“47uF”；电容标称“3R3”，“R”为小数点，表示“3.3pF”；标称为“0.47k、2.2J”，表示“0.47uF、2.2uF”，“k、J”是误差值；第二种为色标法，与电阻的色标法相同。
第三种特殊标称：
“109J、219k、379k”等，带9的“*10-1”。
五、电容的特性：
通高频，阻低频；通交流，阻直流（参照容抗）
六、电容的作用：
滤波、耦合、储能
1、耦合电容：
连接于信号源和信号处理电路或两极放大器之间，用以隔断直流电，让交流或脉动信号通过，使相邻的放大器直流工作点互不景响。
2、旁路电容：
并接在电阻两端，为交直流信号中的交流设置一条能路，避免交流成分在通过电阻时产生压降。
七、电容的测量及好坏判断
1、电容测量:
将万用表打到蜂鸣二极管档，把表笔放在两引脚上，应当看到数值在为断变大，当达到无穷大时，将两表笔反接，此时数值应当从负数迅速变为无穷大。
这个过程是电容的充放电过程。
2、好坏判断:
电解电容损坏后外观上表现为鼓包、漏液、变形等。
用万表测量没有放电过程或放电过程很短，跳变动做比较缓慢甚至不能跳变到无穷大，则表明电容漏液或性能不良；如果万用表读数一直为零，则表示电容短路。
对于贴片电容，在主板上测量很难判断好坏，只能摘下来测量，测量时电容两站应为无穷大。
漏电的贴片电容会比周围的电容颜色略深一些；电容坏会引起计算机进入系统蓝屏、死机、运行大程序死机，漏电会引起计算机重启
六、电容的代换原则:
1、正负极不能接反。
2、耐压值要大于或等于原值。
3、容量可比原值相差+/-20%。
4、贴片电容只要颜色大小一样就可以代换。
5、晶振两引脚上的稳频电容要原值（原位置）代换（可找另一块主板上的相同位置的电容代换）。
3.二极管:
一、符号：
“D、VD、ZD”
普通二极管稳压二极管
二、二级管的分类：
按材料分为两种：
一是硅二极管，二是锗二极管。
按制作工艺分为面接触二极管和点接角二极管。
按用途分类有整流二极管、检波二极管、发光二极管、稳压二极管、光敏（光电）二极管、开关二极管和快恢复二极管。
硅管与锗管的区别：
导通电压不一样，硅管的导通电压为0.7V，锗管的导通电压为0.3V（正向偏置电压）。
主板上用到的大多为硅管。
三、二极管的组成：
二极管采用两块不同特性的半导体材料制成，一块采用Ｐ型半导体，一块采用Ｎ型半导体通过特殊工艺使两块半导体连接在一起，在它同交界面形成了一个ＰＮ结，从Ｐ材料上引出正极性引脚，从Ｎ型材料上引出负极引脚。
二极管的外型：
二极管封装方式有两种：
塑封二极管玻璃二极管
二极管的识别：
主板上用到的大部分都是贴片二极管，有红色的玻璃管和长方形的贴片状，这些二极管一般一端都会有特殊的标记，有标记的一端为二极管的负极
四、二极管的特性：
正向导通，反向截止（单向导通性）
正向导通：
如果给二极管正极的电压高于负极电压（正向偏置电压），只要正极电压达到一定的值，二极管导通，导通后二极管相当于一个导体，二极管的两引脚之间的电阻很小，相当于接通。
电流流动方向是从正极流向负极，电流不能从负极流向正极，否则二极管已损坏。
反向截止：
如果给二极管正极加的电压低于负极电压（反向偏置电压），二极管处于截止状态，二极管两引脚之间电阻很大，相当于开路。
只要是反向电压，二极管中就没有电流流动，如果加的反向电压太大，二极管会击穿，电流从负极流向正极，说明二极管损坏。
稳压二极管具有反向击穿的特性，快恢复二极管相当于两个稳压二极管。
五、二极管的作用：
检波、整流、稳压、限幅、开关、钳位等
1、开关二极管：
利用二极管单向导通的特性，在开关电路中可以对电流起接通和关断的作。
2、稳压二极管：
稳压二极管是利用ＰＮ结反向击穿时电压基本上不随电流变化而变化的特点来达到稳压目的，对于稳压二极管其稳压值就是击穿电压值（根据负载电压选择稳压值）。
如图所示，Ｒ１具有限流保护作，保护稳压二极管ＶＤ１。
这一电路中接入二极管的目的是为了稳定电路中Ａ的直流电压大小。
这一稳压电路工作的原理是：
直流电压+Ｖ经电阻Ｒ１加到ＶＤ１上，由于+Ｖ大于ＶＤ１稳压值，所以ＶＤ１处于击穿状态，将电压接地，这样ＶＤ１两端的电压大小不变，即Ａ点的电压稳定不变，这样供给电路的直流电压是稳定的。
六、二极管的测量及好坏判断
1、二极管的测量
将万用表打到蜂鸣二极管档，红表笔接二极管的正极，黑笔接二极管的负极，此时测量的是二极管的正向导通阻值，也就是二极管的正向压降值。
不同的二极管根据它内部材料不同所测得的正向压降值也不同。
2、好坏判断
正向压降值读数在300--800为正常，若显示为0说明二极管短路或击穿，若显示为1说明二极管开路。
将表笔调换再测，读数应为1即无穷大，若不是1说明二极管损坏。
正向压降值在200左右时，为稳压二极管；快恢复二极管的两读数都在200左右正常。
七、二极管的代换原则
1、主板上的二极管只要大小、模样相同即可代换，如红色的玻璃管。
2、不同用途之间的二极管不能代用，硅二极管和锗二极管之间也不能代用。
3、快恢复二极管中，RBYR1535、PBYR2045、PBYR2545这三种型号可互换使用，其它要原型号代换。
4、更换二极管时要认清正负极，不能接反，否则电路不能正常工作。
5、二极管为开路故障时可以先不拆下，直接用一个新的二极管并联上去（焊在原二极管的引脚焊点上）。
6、怀疑二极管击穿或性能不良时，一定要将原二极管拆下，再焊上新的二极管
4.三极管
5.蜂鸣器
九、实习内容
1.焊接过程
①准备施焊：
首先把被焊件、锡丝和烙铁准备好处于随时可焊的状态。
即右手拿烙铁烙铁头应保持干净并吃上锡，左手拿锡丝处于随时可施焊状态
②加热焊件：
把烙铁头放在接线端子和引线上进行加热。
应注意加热整个焊件全体，例如图中导线和接线都要均匀受热
③送入焊丝：
被焊件经加热达到一定温度后立即将手中的锡丝触到被焊件上使之熔化适量的焊料。
注意焊锡应加到被焊件上与烙铁头对称的一侧而不是直接加到烙铁头上
④移开焊丝：
当锡丝熔化一定量后焊料不能太多迅速移开锡丝
⑤移开烙铁：
当焊料的扩散范围达到要求，即焊锡浸润焊盘或焊件的施焊部位后移开电烙铁。
撤离烙铁的方向和速度的快慢与焊接质量密切有关，操作时应特别留心仔细体会
图示为焊接五步法示意图
2.焊接注意事项
①烙铁的温度要适当：
可将烙铁头放到松香上去检验一般以松香熔化较快又不冒大烟的温度为适宜
②焊接的时间要适：
从加热焊料到焊料熔化并流满焊接点一般应在三秒钟之内完成。
若时间过长助焊剂完全挥发就失去了助焊的作用会造成焊点表面粗糙且易使焊点氧化。
但焊接时间也不宜过短时间过短则达不到焊接所需的温度焊料不能充分融化易造成虚焊
③焊料与焊剂的使用要适量：
若使用焊料过多则多余的会流入管座的底部降低管脚之间的绝缘性，若使用的焊剂过多，则易在管脚周围形成绝缘层造成管脚与管座之间的接触不良。
反之焊料和焊剂过少易造成虚焊
④焊接过程中不要触动焊接点：
在焊接点上的焊料未完全冷却凝固时不应移动被焊元件及导线否则焊点易变形也可能虚焊现象。
焊接过程中也要注意不要烫伤周围的元器件及导线
⑤焊接时应注意先低后高的顺序：
即先焊接较低矮元器件再焊接较高元器件。
焊接较长引脚元件时可使用镊子等工具辅助焊接，即用镊子固定待焊接元件引脚然后融化焊锡用力提拉元件使之与电路板紧密贴合，一走烙铁待焊点自然冷却后松开镊子剪短多余引脚
3.焊点要求
良好的导电性
一定的机械强度
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
十、操作总结
1、选用合适的焊锡，应选用焊接电子元件用的低熔点焊锡丝
2、助焊剂，用25%的松香溶解在75%的酒精（重量比）中作为助焊剂
3、电烙铁使用前要上锡，具体方法是：
将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头均匀的吃上一层锡
4、焊接方法，把焊盘和元件的引脚用细砂纸打磨干净，涂上助焊剂。
用烙铁头沾取适量焊锡，接触焊点，待焊点上的焊锡全部熔化并浸没元件引线头后，电烙铁头沿着元器件的引脚轻轻往上一提离开焊点
5、焊接时间不宜过长，否则容易烫坏元件，必要时可用镊子夹住管脚帮助散热
6、焊点应呈正弦波峰形状，表面应光亮圆滑，无锡刺，锡量适中
7、焊接完成后，要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净，以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作
8、集成电路应最后焊接，电烙铁要可靠接地，或断电后利用余热焊接。
或者使用集成电路专用插座，焊好插座后再把集成电路插上去
9、电烙铁应放在烙铁架上
十一、调试过程
实物制作过程基本顺利，硬件焊接比较成功。
调试过程中了解了自己的硬件还是没有问题的。
利用三个开关键，设定相应的温度，此次设计实现了当“所设温度=所测温度”时，控制电路不工作，数码管显示所设温度和所测温度；当“所测温度<所设温度”时，二极管开始发光，同时外加热电路开始工作，温度传感器也一直进行测温，数码管显示加热温度，当温度加热到与设定温度相等时，加热电路自动停止工作，数码管显示所测温度和设定温度；当“所测温度>所设温度”时，蜂鸣器开始报警，制冷设备工作，当温度降到与设定温度相等时，制冷电路自动停止工作，数码管显示所测温度和所设温度，从而实现温度自动控制。
十二、心得体会
本次焊接工艺实习虽然时间比较短，但是我还是对此有着深刻地体会的。
首先，再次深刻的认识了很多电子元器件。
比如电解电容极性判断、二极管是否损坏判断、电阻的色环判断法等。
这让我更加深刻的认识到把课本上的文字叙述运用到实践中还是有着一定的差距的。
都说“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，在实际操作中就会发现，无论理论背的多么熟练，实际操作照样会犯些很低级的错误，比如说极性弄反了等等。
通过实习，我发现团队合作是一件很重要的事。
有些操作比较难以完成，但是学会合作完成就会很容易完成这一个操作。
比如说焊接过程中一个人稳定元器件，另一个人焊接就会很容易的完成那些容易松动的元器件的焊接，而且焊接效果也比一个人完成要好的多。
其次，我更深刻地明白了细心谨慎是完成一件事的“灵魂”。
焊接过程中，有些元器件（主要是三极管）的引脚之间的距离很短。
这时候如果焊接不小心谨慎的话，就会很容易把各个引脚之间串联起来。
另外，在向PCB板上插入元器件的时候，必须得认真仔细的判断元器件的类别及是否要求极性判断，否则，一旦插错就会很麻烦。
记得我焊接的时候，插错了一个电阻，导致好长时间都在处理这个电阻的问题上，无法把焊接继续下去，最终导致焊接过程花费了比其他人多了好长时间。
这个本该可以避免的错误只是因为一时不小心就发生了，所以说，仔细谨慎是保证不出现小错误的前提。
最后，我充分认识到有一个良好的做事习惯确实是非常的重要，太随意的话可能真的会带来严重的后果。
在焊接过程中，由于手持电烙铁方式不当，手指被烫了一下，而且也不止我一个，。
虽然不是很严重的问题，但也充分说明了不良的习惯就会在不经意间跟我们带来不好的结果。
良好的习惯自然就会避免这些伤害。
总结一下，本次实习对我的教育意义还是比较大的，从理论到实际，从思考方式到做事习惯，每一个方面都是值得去特别注意的。
只有把每个方面都多好了，我们做起一件事来才会得心应手。
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