视频公开课电子定 2.docx

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视频公开课电子定 2.docx

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视频公开课电子定2

二、视频课程基本信息

视频课程1

视频课程名称

鼠标PCB板元件贴装工艺

主讲教师

奚小花

所属课程名称

SMT工艺

课程类型

专业核心课

所属专业

电子技术应用

预计时长（分钟）

讲授地点

□学校

视频

课程

内容

安排

一、教学目标：

知识目标：

1．知道锡膏印刷机的使用方法；

2．明白全自动贴片机的编程过程；

3．掌握回流焊各个温区的设定方法；

能力目标：

1．能够对基本的PCB板进行锡膏印刷机操作；

2．掌握贴片机的编程过程及实际贴片工艺；

3．能够设置回流焊的各个溫区及传输速度；

4．能够对焊接好的鼠标成品进行质量检测；

情感目标：

1．培养学生循序渐进、学思结合的学习习惯；

2．培养学生基本的岗位技能及严谨的工作态度和认真细致的工作作风；

3．培养学生理论联系实际和团结协作的职业能力；

二、教学重点：

锡膏印刷机的操作、贴片机的操作、回流焊溫区和传输速度的设定

三、教学难点：

贴片机的编程操作及实际贴装生产

四、教学方法：

教法：

情景教学法、问题解决式教学法、学导式讨论教学法、实验实训法

学法：

一看，二思，三问，四练，五论

五、教学资源：

设备和信息资源：

1．高等教育出版社《SMT工艺》

2．锡膏印刷机、贴片机、回流焊接机。

3.鼠标电路板、贴装元件和焊锡膏

4．POWERPOINT课件。

环境资源：

我校重点专业的建设经验，学校与企业的合作，校中厂的建立，校园每年技能节的举办，电子兴趣小组的组建等。

六、教学设计说明：

1、教材地位：

本次课的教学既是学习电子设备生产过程技术的开始，也是对企业生产设备维修及维护的开始，更是为今后成为企业技术骨干做好铺垫。

教材内容的处理：

本次课以教材作为借鉴，通过实物观察体现情景教学法、通过提问思考突现问题解决式教学法、通过观察探讨展现学导式讨论教学法、通过整个教学过程实现多媒体演示教学法。

首先发给学生鼠标的空白电路板及贴装好元件的电路板，让学生思考成品的形成过程，激发学生的学习兴趣，然后让学生通过观察提出疑问，最后带着学生的疑问进入新课讲授。

2、教学重难点的确立：

教学重点：

本次课的重点是元器件贴装精度的控制、回流焊各溫区稳定、传输速度的设定。

教学难点：

贴片机的编程及生产。

3、学情分析：

知识基础：

电子产品的生产过程及步骤

心理特点：

学生自尊心强，容易有挫败感，对教师和同学的认同有强烈的期待感。

存在的不足和学习困难：

本班学生学习基础差，学习主动性差，厌恶理论学习。

4、教法与学法的选择：

教法：

本次课在客观分析学生现状的前提下，坚持以老师为主导，以学生为主体的原则，主要采纳了情景教学法、问题解决式教学法、学导式讨论教学法、多媒体演示教学法，按照“观察——思考——提问——讲解”的教学思路，从“复习提问——观察探讨——新课讲授——练习巩固——归纳总结——布置作业”几个主要环节开展教学。

在教学中，紧密结合学生的动手实践教学，注重按学生的认识规律设计好教学层次，讲课时紧扣学生已有知识和能力基础，注重对学生学习积极性的保护。

学法：

本节课的指导思想是培养学生通过观察学会思考、学会归纳、学会总结的能力，与之相适应地主要运用了一看、二思、三问、四练、五论的学习方法

5、课堂教学安排

（1）复习提问（目的在于检验学生对上节课知识的掌握情况）：

2分钟

电脑、鼠标等电子产品的生产过程主要有哪些？

电子设备上的元件是怎么焊接在电路板上的？

电视机、手机上很小的元件是用的什么方法把元件进行精密的放置？

教师活动：

教师提出问题，引导学生思考，为本次课的教学内容的引入，奠定积极的心理基础。

学生活动：

思考教师提出的问题并积极回答

导入性设问：

我们的SMT生产工艺就像自动洗车机一样，很脏的汽车进入机器，出来的时候就很干干净净的，同学们还能举出类似的例子吗？

（2）观察探讨（在观察探讨这个环节准备了三个活动）5分钟

活动一、分发空白的鼠标PCB板和贴好元器件的PCB板，让学生思考安装过程（意图在于激发学生的学习兴趣，知道SMT生产的过程）

活动二、让学生说出产品的生产过程中主要需要用到哪些设备（学生通过回答，一方面引导学生明白生产过程，另一方面从侧面告诉学生SMT工艺主要包含哪些重要的设备）

活动三、学生通过观察提出疑问

PCB板上的元器件是怎么进行焊接的？

PCB板上的元器件那么小怎么样才能贴装的如此准确?

这些元器件是一个一个进行焊接的吗？

怎么知道每个元件放到哪里呢？

是每个人放一个元件吗还是用设备进行放置？

证明检测焊接的元件是否放置正确呢？

（3）新课讲授25分钟（老师一边讲一边操作）

（一）全自动锡膏印刷机的使用

1.模板钢网的准备及安装

（1）选用合格的模板。

合格的模板应具有耐磨、孔隙无毛刺无锯齿、孔壁平滑、焊膏渗透性好、网板拉伸小、回弹性好等特点。

（2）安装网框。

根据网框尺寸大小移动网框支承板，将网框前后、左右方向的中心对准印刷机前横梁及左、右支承板上的标尺“0”刻度位置。

2.锡膏准备

使用时，将搅拌好的锡膏均匀地刮涂在刮刀前面的模板上，且超出模板开口位置，保证刮刀运动时能将锡膏通过网板开口印到PCB板的所有焊盘上。

3.PCB定位调试

（1）打开机器主电源开关。

（2）进入印刷机主画面。

（3）机器会自动转入归零模式。

单击[退出]按钮，机器退出归零模式；单击[开始]按钮，机器转入归零进程，并自动检测机器内部是否存在PCB板,如机器内有PCB，请在该提示下状态下取出，并单击[确定]按钮，机器正式开始归零。

（4）单击主菜单栏[]按钮，选择“USER”用户，输入初始密码888888，点击登陆，进入到“USER”用户环境。

（5）单击[]按钮，新建一个程序,如“htgd-test1”，输完文件名后单击[确定]。

进入htgd-test1程序的设置。

（6）在PCB设置栏目下,输入PCB的长，宽，厚三个参数（此三个参数的单位是“mm”）。

单击[]按钮

（7）输入PCBMark点到边距离。

再输入钢网Mark点到边距离，只输入一个点。

将钢网放置到位后点[确定]，钢网将被锁紧。

（8）点[移动]，PCBMark点出现在视域中，点[搜索]，Mark点捕捉到。

（9）钢网和PCBMark点到边的距离输入完成后，点击[快速定位]，机器对PCB进行自动定位。

（10）钢网和PCB的Mark点匹配完成后，然后点击[确定]按钮，至此，完成Mark点的匹配。

4.刮刀压力和速度的选择

刮刀的压力及刮刀速度是钢网印刷中两个重要的工艺参数。

刮刀速度：

选取的原则是刮刀的速度和锡膏的粘稠度及PCB板上SMD的最小引脚间距有关，选择锡膏的粘稠度大，则刮刀的速度要低，反之亦然。

对刮刀速度的选择，一般先从较小压力开始试印，慢慢加大，直到印出好的焊膏为止。

速度范围为15～50mm/s。

在印刷细间距时应适当降低刮刀速度，一般为15～30mm/s，以增加锡膏在窗口处的停滞时间，从而增加PCB焊盘上的锡膏；印刷宽间距元件时速度一般为30～50mm/s。

（＞0.5mmpitch为宽间距，＜0.5mmpitch为细间距〕

刮刀压力：

压力直接影响印刷效果，压力以保证印出的焊膏边缘清晰，表面平整，厚度适宜为准。

压力太小，锡膏量不足，产生虚焊；压力太大，导致锡膏连接，会产生桥接。

因此刮刀压力一般是设定为0.5～10kg。

5.脱模速度和脱模长度

脱模速度：

指印刷后的基板脱离模板的速度，在焊膏与模板完全脱离之前，分离速度要慢，待完全脱离后，基板可以快速下降。

慢速分离有利于焊膏形成清晰边缘，对细间距的印刷尤其重要。

一般设定为3mm/s，太快易破坏锡膏形状。

PCB与模板的分离时间：

即印刷后的基板以脱板速度离开模板所需要的时间。

时间过长，易在模板底面残留焊膏，时间过短，不利于焊膏的站立。

一般控制在1秒左右。

本机器用脱模长度来控制此变量，一般设定为0.5～2mm。

6.锡膏自动印刷试生产

在以上准备工作做完以后，即可进行PCB板的试印刷。

操作方法是：

（1）单击主工具栏中的[]按钮，出现图1-52界面，在该界面上勾选显示调节窗口，然后点击[确定]按钮回到软件主界面。

（2）在软件主界面上点击[]按钮，接下来按软件提示操作（添加锡膏等），机器在完成PCB运输，定位，取像，Z轴上升到印刷位置。

（3）检查PCB是否和钢网紧贴，要求是PCB刚好挨着钢网，否则需调节Z轴高度，直到满足要求。

检查PCB焊盘是否和钢网网孔重合，如不重合，则需要调整平台X、Y1、Y2，直到重合为止。

（4）以上工作完成后点击[确定]按钮，完成第一块PCB的印刷。

（5）如印刷结果不符合质量要求，应重新进行参数设置或在主界面上点击[]按钮进入平台及印刷误差补偿值，知道印刷结果满足质量要求，方可正式开始生产。

（6）锡膏印刷质量要求：

本机器设定锡膏厚度在0.1—0.3mm之间、焊膏覆盖焊盘的面积在75%以上即满足质量要求。

7.锡膏自动印刷生产

PCB锡膏印刷试生产合格后，就可进行PCB板锡膏的连续自动印刷。

（二）贴片机的操作

1、基板的设置

（1）启动系统后，在文件下拉菜单点击“新建文件夹”，出现如PCB编辑的主界面。

（2）进入下一步，点击“建立（新建）”，可以直接新建一个工作表，也可以直接通过原有PCB文件拷贝数据。

（3）设置权限，选择操作方式为“管理人员”。

（4）点击“OK”，然后将其保存，选择“是”，出现如图4-32的PCB编辑确定界面。

2.PCB板的定义设置

点击“F2基板”，进入图基板界面窗口，在其中输入客户名和板名称

坐标选择，点击“坐标”的下拉菜单，进行选择，一般情况选择第一种，也可根据实际的进板和出板方向进行选择

调整轨道的宽度。

（4）确定坐标原点的值。

（5）点击”GET（写入改点坐标）”得到原点的坐标值。

左边有一个“MOVE”，表示移动，当选择好改点的时候，相机可以快速的进行移动到该点。

3、PCB拼板的设置

（1）在任务一中板的定义完成后，点击“拼板”进行拼版的设置。

（2）根据所选择的PCB的特点，在设置拼板规则类型上输入“数量”，表示由几块小板拼成一块大板。

完成后单击“应用”即可。

（3）做拼板的示教，点击“示教”，移动光标找出对应的两点，然后点击“应用”，再点击“更新”。

（4）基准标记的设置，首先点击位置类型的下拉菜单，一般情况选择第三个，这样选择的坐标可以更精确。

（5）点击Get,进入下一界面，在弹出的对话框中选择“否”。

（6）点击确定，得到两个Mark点的坐标。

（7）点击更新，并确定。

（8）点击自我调整，并确定，当调整的结果为绿色的时候是最好的调整，如果为其他的颜色就需要再次进行调整。

（9）最后一步扫描，把所以的坐标写入计算机后并确定。

4.元件的设置

（1）在左边菜单栏点击“元件”,进入了元件的主菜单，在“元件组/元件清单”进行选择，这个时候就需要把PCB板上安装的元件都应该选择进来，同时元器件的大小及名称都要设置清楚。

（2）在这里我们以一个电阻，一个电容，一个三极管为列进行说明，并为每一个元件命名。

（3）命名好后，进入到下面的窗口。

5.步骤的设置

（1）点击“步骤”，进入到步骤窗口，此步骤是设置元器件贴装的顺序。

（2）根据PCB板上元件的个数，选择插入的行数，比如我们选择的是一个电阻，一个电容，一个三级管共三个元件，那么我们就应该插入四行，有一行为空。

（3）编辑元件的位号，就是该元器件放在元器件槽上的编号是多少。

在这里我们1位号对应于PCB板上的R12,2位号对应于PCB板上的C1，3号位对应于PCB板上的Q3。

（4）确定元件的坐标，鼠标单击R12的X的值，移动摄像头，在PCB板上找到R12,光标对准R12，然后点击“Get”得到R12坐标写入计算机进行保存。

同样可以得到C1和Q3坐标，如果PCB板上的元件位置与实际的有区别，就可以通过偏移量输入偏移度数进行调整。

（5）根据下拉菜单进行元件选择。

（6）对每一个元件进行整体校正。

（7）整体校正好后，先点击“Move（快速移动）”，然后导入点击“Get（写入坐标数据）”。

（8）延伸，表示把该PCB板生的数据进行延伸到其他的PCB板上（因为做的是拼版）。

（9）优化，把元器件的位置及站位都表示出来，进行仔细检查后点击“执行优化”。

（10）点击“Accept（接受）”，完成设置。

此时PCB板上的数据及元器件就编写完成。

6.生产

（1）在设置完上面的参数后，点击上面菜单的“生产”，点击“完成”就可以进行实际的生产工作，在实际生产工作之前可以先进行模拟的生产，当模拟的生产没有任何问题的时候就可以进行实际的生产。

（2）点击“PCB下载”

（3）点击“喂料器”，查看所设置元件的位置。

7.贴片机的自动贴片生产

完成上面的操作后就可以全自动贴片了。

当贴装完成一件是，首先进行检测正确后再进行下一块的生产，如果有贴装歪斜之类的需要调整程序后再进行试产。

直至正确后才能批量生产。

（三）回流焊的操作

1.语言选择功能

可直接在文件/语言/中进行中文简体、中文繁体、英文切换。

在语言转换的时候可能会出现乱码，一般重新启动软件即可，如果重启软件后还是不能解决乱码的问题，则可能是系统没有相应的子库。

在英文系统下中文一定会出现乱码属正常。

2.运行参数设置

单击菜单栏的参数设定，弹出参数设定画面。

Create-SMT300全热风无铅回流焊机一共有8个温区，一般前面6个温区为焊接温区。

即温度逐渐上升的参数设置，而后面两个温区是散热温区，用于将焊接了的PCB板进行冷却降温而设置的。

在运行参数设定画面里可以对每个温区的加热温度、网链的运输速度、以及预热、升温的焊接风机的速度进行设定。

此画面的参数可以保存再计算机内部，以便以后焊接同样的PCB时可以直接调用，不必逐一修改。

具体操作方法：

打开设定窗口，点击“另存”图标将弹出“另存”窗口，输入相应的文件名即可保存所设置的参数。

当再次使用时要调出存储的运行参数的操作方法：

单击“打开”图标，选择相应得文件名即可打开，单击“确定”图标便可把参数下载到PLC运行。

此画面为防止非相关操作人员错误操作，设有保护密码，（出厂时未设密码）客户可根据需要设置密码，点击“修改密码”降弹出输入密码画面，在此画面里输入密码确定即可，在下次设定此参数时将提示你输入操作密码。

3.PID（比例积分微分）参数设定

在设置下拉菜单里单击PID（比例积分微分）参数设置将出现PID（比例积分微分）参数设置画面。

PID（比例积分微分）参数是温度控制的重要参数，准确设定PID（比例积分微分）的参数为控制温度的必要条件。

在PID（比例积分微分）参数中PI为最重要的参数。

P值（比例）设定：

此值为提前PID（比例积分微分）控制温度，（如设定温度为260，P值为10；即当温度升到250度开始PID（比例积分微分）占空比控制一般P值在0-100之间。

如果在第一次开机温度冲温（实际温度超过设定温度很多）请加大P值：

如果在第一次升温非常缓慢减小P值，以温度不超温和不掉温为宜。

I值（积分值）设定：

为内部PID（比例积分微分）的控制参数，（当D值为“0自动控制”）有效，当温度冲温过大时减小；升温过满时加大，以温度不超温和不掉温为宜。

D值（微分）设定：

为手动占空比参数,（当“0”时为自动控制；大于“0”时为手动控制）此值范围“0-100”

当温度冲温过大时减小；升温过满时加大，以温度不超温和不掉温为宜。

注：

PID（比例积分微分）参数同样支持密码功能，一般由管理员设定；PID（比例积分微分）参数根据控制软件不同可能控制的目标和意义有所不同，不能照搬其他公司的软件。

4.机器参数设定

单击工具栏中图标或选择菜单栏中“窗口”下的“机器参数设定”选项，可进入“机器参数设定画面”。

最高温度：

最高温度是设备的最高升温温度，出厂设定为300摄氏度，参数设定里的温度不能操作机器参数里的最高温度，软件里已自动限制。

安全温度（即自动关机时的关闭温度，一般可设定为100-200）；加油周期和持续加油时间（此参数请根据润滑程度设定）；其余参数可不必设定，系统已运行最佳参数。

5.超温报警设定

单击设置／下拉菜单的极限温度设置或工具栏的极限温度设置图标显示。

超温报警温度是用户在生产加工时允许焊接温度偏差，当超过所设定的偏差值设备将发出相应得报警或停止设备的加热。

超温报警的值范围可根据客户对PCB的焊接要求来设定，如对温度要求较高的“BGA（大规模集成芯片）”可适当把值设小一些。

对温度要求不高的电阻电容可适当设大一些。

此参数的设定为不经常报警为宜。

6.温度补偿参数设定

温度补偿是针对热电偶的误差纠正而设置的参数，当显示温度大于实际温度可设置为负数进行负补偿；当显示温度小于实际测量温度可设置为正数进行正补偿，出厂值为0未进行任何补偿。

（4）学生练习

把学生分成四组，每组的学生到对应的设备进行团体性的操作。

目的在于：

通过活动，来提高课堂的趣味性，达到反复练习的目的，同时培养学生认真细致、团结合作的职业素养。

（5）归纳小结：

4分钟

思考：

思考一用Create-MPM3200全自动锡膏印刷机进行锡膏印刷时，刮刀压力和速度参数如何设置？

思考二用SM421贴片机贴片的时候，如何提高贴片元件的准确度。

思考三全热风无铅回流焊与台式回流焊有什么优缺点？

其特点是什么？

视频

课程

建设

基础

课程开设时间：

2012年至今；

课程受众：

电子技术应用专业二年级下期及以上学生；

培训学生人次：

829人次；

资格证书考取率：

97%学生获得表面贴装（SMT）职业资格证书。

鼠标PCB板元件贴装工艺属于SMT工艺课程中的重要项目，是电子技术应用专业课程的重要学习内容。

目前，本课程理论教学资源完备，有很好的实训操作条件，表面安装技术（SMT）作为电子技术应用专业核心课程，主要面向电子技术应用专业二年级下期及以上学生，自2012年开设课程至今累计已经培训过829人次的学生，主要从锡膏的搅拌、储存及印刷工艺，点胶工艺，贴片工艺，回流焊工艺，检测工艺，返修工艺几方面来培养学生的生产实践能力。

通过培训，学生基本掌握SMT的加工流程。

此次视频公开课以2012级电子技术应用二班的32个学生为现场录制和授课对象，由电子技术应用专业学科带头人奚小花老师主讲。

授课地点为学校校中厂——SMT生产实训车间，并且视频的录制将与专业广播电视视频录制单位合作的方式进行录制，以求视屏课程在画面以及音效和字母等方面的完美呈现。

同时作为数字化校园建设的重要内容，视频公开课程的录制将得到学校数字化项目建设组的鼎力支持，最后课程将以在线视频的形式在学校数字化资源模块上线，且免费对全校师生和社会公众开放学习。

视频

课程

受众

定位

目标

预期受众的定位：

以在校学生为主体,同时面向社会公众如社区居民、在职员工、电子行业初学者等。

预期受众的目标：

通过本课程的学习，掌握色环电阻颜色和数字的对应关系，色环电阻末环的判断，色环电阻的识读规律，并能又快又准的识读色环电阻。

以实物观察来突出色环的标识规律这个重点，以彩条替代来突破末环的确定这个难点，让学生在快乐实践中学习，在学习中快乐实践。

同时让电子专业人士和非专业人士都能根据课程内容学习掌握识读色环电阻,授课内容做到生动丰富,通俗易懂,易于传播