电子产品工艺质量与管理实训报告.docx

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电子产品工艺质量与管理实训报告

苏州市职业大学

实训报告

名称电子产品工艺质量与管理实训

2014年4月21日至2014年5月2日共2周

院　系电子信息工程学院

班级13光伏应用技术

姓名韦涛

学号*********

院　长张欣

系主任陈伟元

指导教师王忆诞

校外指导教师孙军

苏州市职业大学

实训任务书

名称：

电子产品工艺质量与管理实训

起讫时间：

2014-4-21到2014-5-2一共两周

院系：

电子信息工程学院

班　　级：

13光伏应用技术

*******

院长：

张欣

校外指导教师孙军

一、实习（实训）目的和要求

1.学习掌握电子整机（包括配件）产品的生产工艺。

主要涉及到电子产品从设计开始，在试验、焊接、调整、装配、检验方面的工艺过程，对于各种电子材料及电子元器件，则是从使用的角度讨论它们的外部特性及其选择和检验。

2.学习掌握电子整机（包括配件）产品的生产管理。

主要涉及到电子产品从设计开始，在试验、装配、焊接、调整、检验过程中各种文件的设计、各环节流程的操作管理。

二、实习（实训）内容

第1章常用电子元器件及其检测（讲述）

第2章常用工具、专用设备和基本材料（讲述）

第3章准备工艺（讲述）

第4章焊接工艺（讲述）

第5章调试工艺（讲述）

第6章装配工艺（讲述）

第7章电子产品生产管理（讲述）

第8章实训总结

三、实习（实训）方式

□集中□分散√校内□校外

四、实习（实训）具体安排

1．第一周安排20课时讲述第一章到第七章内容

2．第一周安排4课时时间布置实训任务，讲述电路、安装调试工艺要求，分组，发放元器件。

3．第二周安排20课时时间进行元件安装和调试，安排2课时时间进行分组汇报实训内容。

4．第三周，并写出实训报告，收实训报告。

五、实习（实训）报告内容（有指导书的可省略）

1．实训报告封面

2．实训任务书

3．摘要

4．目录

5．实训准备（工作环境、工具、仪器设备）

6．实训内容（工艺图纸、安装过程工艺详述、调试过程工艺详述）

7．总结（1000字以上，结合课程内容，写出对安装、调试过程的认识）

8．参考资料

摘要：

随着科学技术的发展和电子技术的进步，电子产品已渗透到各个领域，从

家用电器、办公自动化设备、教学仪器到高科技产品，处处可见电子产品的应用。

因而

电子产品的品质和制作工艺已成为人们及其关心的问题，电子产品的制作人员也成为市场急需的专业人才。

本次的电子产品工艺实训的目的是让我们了解电子类职业技能的要求，通过学习，缩短我们与电子企业需求的距离。

实训主要内容以电子产品的设计、装配、焊接、调试为主，以电子竞赛流程为模式。

在实训中提高自我的动手操作能力，并学习电子产品的制作工艺。

第一章常用电子元器件及其检测

1.1电阻

中文名称：

电阻英文名称：

resistance定义：

电压除以电流之商。

定义：

物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。

电阻小的物质称为电导体，简称导体。

电阻大的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。

有些物质在低温条件下电阻为零，被称为超导体。

1.1.1贴片电阻

  贴片电阻（片式电阻）是金属玻璃铀电阻的一种形式，它的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成，特点是体积小，精度高，稳定性和高频性能好，适

用于高精密电子产品的基板中。

而贴片排阻则是将多个相同阻值的贴片电阻制作成一颗贴片电阻，目的是可有效地限制元件数量，减少制造成本和缩小电路板的面积。

（1）贴片电阻的特性

　·体积小，重量轻；

　·适应再流焊与波峰焊；

　·电性能稳定，可靠性高；

　·装配成本低，并与自动装贴设备匹配；

·机械强度高、高频特性优越。

（2）国内贴片电阻的命名方法

1、5%精度的命名：

RS-05K102JT

2、1％精度的命名：

RS-05K1002FT

　R－表示电阻

　S－表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。

　K－表示温度系数为100PPM,

　　102－5％精度阻值表示法：

前两位表示有效数字，第三位表示有多少个零，基本单位是Ω，102＝1000Ω＝1KΩ。

1002是1％阻值表示法：

前三位表示有效数字，第四位表示有多少个零，基本单位是Ω，1002＝10000Ω＝10KΩ。

　J－表示精度为5％、F－表示精度为1％。

　T－表示编带包装

目前应用最广的贴片电阻的尺寸代码是0805及1206．并且逐步有趋势向0603发展，0402和0201两种封装常用于集成度较高的产品中，其对SMT工艺水平也提出较高的要求。

最常用的允差为J级。

1.1.2贴片电阻的检测

A将两表笔（不分正负）分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。

根据电阻误差等级不同。

读数与标称阻值之间分别允许有±5％、±10％或±20％的误差。

B注意：

测试时，特别是在测几十kΩ以上阻值的电阻时，手不要触及表笔和电阻的导电部分；被检测的电阻从电路中焊下来，至少要焊开一个头，以免电路中的其他元件对测试产生影响，造成测量误差；色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定，但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。

1.2电容

电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。

与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。

电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。

两片相距很近的金属中间被某物质所隔开，就构成了电容器。

两片金属称为的极板，中间的物质叫做介质。

电容器也分为容量固定的与容量可变的。

但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。

1.2.1简介

定义：

电容（或称电容量）是表征电容器容纳电荷本领的物理量。

我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。

电容器从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质。

它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。

主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。

电容的符号是C。

C=εS/d=εS/4πkd（真空）=Q/U

在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F,常用的电容单位有毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）（皮法又称微微法）等，换算关系是：

1法拉（F）=1000毫法（mF）＝1000000微法（μF）

1微法（μF）=1000纳法（nF）=1000000皮法（pF）。

电子电路中，只有在电容器充电过程中，才有电流流过，充电过程结束后，电容器是不能通过直流电的，在电路中起着“隔直流”的作用。

电路中，电容器常被用作耦合、旁路、滤波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。

1.2.2贴片电容

贴片电容全称：

多层（积层，叠层）片式陶瓷电容器，也称为贴片电容，片容。

英文缩写：

MLCC。

贴片电容是目前用量比较大的常用元件，就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格，不同的规格有不同的用途。

1.2.3电容器的检测方法与经验 

1、固定电容器的检测 。

A检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。

测量时，可选用万用表R×10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。

若测出阻值（指针向右摆动）为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。

B检测10PF～001μF固定电容器是否有充电现象，进而判断其好坏。

万用表选用R×1k挡。

两只三极管的β值均为100以上，且穿透电流要小。

万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。

注意：

在测试操作时，特别是测较小容量的电容时，要反复调换被测电容引脚接触A、B两点，才能明显地看到万用表指针的摆动。

C:

对于001μF以上的固定电容，可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。

2、电解电容器的检测。

A因为电解电容的容量较一般固定电容大得多，所以，测量时，应针对不同容量选用合适的量程。

根据经验，一般情况下，1～47μF间的电容，可用R×1k挡测量，大于47μF的电容可用R×100挡测量。

B将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。

此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。

在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。

C对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。

D使用万用表电阻挡，采用给电解电容进行正、反向充电的方法，根据指针向右摆动幅度的大小，可估测出电解电容的容量。

1.3二极管

二极管又称晶体二极管,简称二极管（diode）;它只往一个方向传送电流的电子零件。

它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件，具有按照外加电压的方向，使电流流动或不流动的性质。

晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。

当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

1.3.1二极管简介

（一）二极管的特性

二极管的单向导电特性，几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。

二极管的管压降：

硅二极管（不发光类型）正向管压降0.7V，锗管正向管压降为0.3V,发光二极管正向管压降为随不同发光颜色而不同。

二极管的电压与电流不是线性关系，所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。

（二）二极管的主要参数

1、最大整流电流

是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值，其值与PN结面积及外部散热条件等有关。

2、最高反向工作电压

3、反向电流

反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。

反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。

1.3.2二极管的应用及检测

<1>应用

1、整流二极管

利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化交流电变成单一方向的脉冲直流电。

2、开关元件

二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。

<2>二极管检测

  万用表检测普通二极管好坏：

由于二极管的单向导电性，其正向电阻小，反向电阻大，这两个差越大越好，若相差不大则说明二极管性能不好或已经损坏。

项目 

正向电阻

反向电阻

测试方法 

测试情况    

硅管：

表针指示位置在中间或中间偏右一点；锗管：

表针指示在右端靠近满刻度的地方（如图所示）表明管子正向特性是好的。

如果表针在左端不动，则管子内部已经断路

硅管：

表针在左端基本不动，极靠近OO位置，锗管：

表针从左端起动一点，但不应超过满刻度的1/4（如上图所示），则表明反向特性是好的，

如果表针指在0位，则管子内部已短路

数字式万用表红表笔为正，黑表笔为负。

1.4三极管

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管,晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件.其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。

1.4.1工作原理

晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：

锗管和硅管。

而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管。

两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的。

对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。

三极管放大时管子内部的工作原理

1、发射区向基区发射电子

电源Ub经过电阻Rb加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子（自由电子）不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流Ie。

同时基区多数载流子也向发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，可以不考虑这个电流，因此可以认为发射结主要是电子流。

2、基区中电子的扩散与复合

电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。

也有很小一部分电子（因为基区很薄）与基区的空穴复合，扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

3、集电区收集电子

由于集电结外加反向电压很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。

另外集电区的少数载流子（空穴）也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。

1.4.2三极管的参数

三极管的主要参数

a.特征频率fT

　当f=fT时,三极管完全失去电流放大功能.如果工作频率大于fT,电路将不正常工作.

b.工作电压/电流

　用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围.

c.hFE

　电流放大倍数.

d.PCM

　最大允许耗散功率.

f.封装形式

指定的外观形状,如果其它参数都正确，封装不同导致组件无法在电路板上实现。

1.4.3晶体三极管的工作状态

截止状态：

当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失去了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。

放大状态：

当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值时，三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置，这时基极电流对集电极电流起着控制作用，使三极管具有电流放大作用，其电流放大倍数β＝ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。

饱和导通状态：

当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度时，集电极电流不再随着基极电流的增大而增大，而是处于某一定值附近不怎么变化，这时三极管失去电流放大作用，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。

三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。

根据三极管工作时各个电极的电位高低，就能判别三极管的工作状态，

1.4.4三极管的判定及检测

（一）极点判断

（1）判定基极。

用万用表R×100或R×1k挡测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。

当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。

这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极b。

黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测三极管为PNP型管；如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为NPN型管。

（2）判定集电极c和发射极e。

（以PNP为例）将万用表置于R×100或R×1k挡，红表笔基极b，用黑表笔分别接触另外两个管脚时，所测得的两个电阻值会是一个大一些，一个小一些。

在阻值小的一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极。

[大功率晶体三极管的检测]利用万用表检测中、小功率三极管的极性、管型及性能的各种方法，对检测大功率三极管来说基本上适用。

但是，由于大功率三极管的工作电流比较大，因而其PN结的面积也较大。

PN结较大，其反向饱和电流也必然增大。

所以，若像测量中、小功率三极管极间电阻那样，使用万用表的R×1k挡测量，必然测得的电阻值小，好像极间短路一样，所以通常使用R×10或R×1挡检测大功率三极管。

（二）如何检测好坏：

1，判断集电极-发射极之间漏电，您找到集电极和发射极后，您若直接用万用表测这二支引脚，无论极性如何对换，均呈高阻值。

如下图（b）所示。

一只良好的普通硅三级管发射级与集电级万用表指针位置几乎是不动的，若发现阻值变小，说明这只管子性能已不好了。

判断发射级与集电极漏电用万用表10K档位。

2，判断集电极与基极和发射极与基极之间漏电，用10K挡红棒（－）搭在基极引脚上，黑棒依次搭在集电极和发射极引脚上，阻值应为无穷大，万用表指针位置几乎是不动的，若发现表针走动哪怕有一点走动，说明这只三极管性能已不好了。

1.5其他元器件

1.5.1晶振

晶振全称为晶体振荡器，其作用在于产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率。

晶振有着不同使用要求及特点，通分为以下几类：

普通晶振、温补晶振、压控晶振、温控晶振等。

在测试和使用时所供直流电源应没有足以影响其准确度的纹波含量，交流电压应无瞬变过程。

功能作用

晶振在应用具体起到的作用，微控制器的时钟源可以分为两类：

基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路；RC（电阻、电容）振荡器。

一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路。

另一种为简单的分立RC振荡器。

基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。

RC振荡器能够快速启动，成本也比较低，但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差，会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。

1.5.2电位器

电位器是可变电阻器的一种。

通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。

电位器的作用——调节电压（含直流电压与信号电压）和电流的大小。

电位器的结构特点——电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。

电位器是一种可调的电子元件。

它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。

当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。

电位器基本上就是滑动变阻器，它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。

当电阻体的两个固定触电之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。

第二章常用工具、专用设备和基本材料

2.1集成电路

1．集成运算放大器的常见类型

集成运放常用于电路运算、信号大小的比较、模拟信号转换为数字信号等场合，是自动控制电路中最常用的单元电路。

2．555时基集成电路

3．数字集成电路

数字集成电路是处理、加工再时间和幅值上离散变化的数字信号的集成成电路。

按照导电方式不同，可分为双极性TTL、DTL、HTL等集成电路和单极性CMOS,JFET等集成电路

按照用途可分为：

加法器、编译码器、存储器、微处理器等。

4．TTL系列和CMOS系列数字集成电路

（1）TTL54/74是国际通用系列

（2）CMOS系列：

4000/4500标准系列，其功耗低、工作电压范围大（3~18V）、品种多价格低廉，但速度较慢。

54/74HC***:

高速系列，其速度与TTL或LSTTL门电路相当，其功耗低，工作电压范围大。

54/74HCT***:

与TTL兼容的高速系列。

2.2焊接工具

2.2.1电烙铁

手工锡焊过程中担任着加热被焊金属、熔化焊料、运载焊料和调节焊料用量的多重任务。

电烙铁的构造很简单，除了一种手枪式快速电烙铁以外，其余都大同小异，普通电烙铁按结构分为内热式和外热式两种。

另外，再使用要求高的场合，经常使用恒温电烙铁。

我们常用的是外热式的电烙铁。

它由烙铁头、烙铁心、外壳、手柄、电源线和插头等部分组成。

电阻丝绕在薄云母片绝缘的圆筒上，组成烙铁心，烙铁头安装在烙铁心里面，电阻丝通电后产生的热量传送到烙铁头上，使烙铁头温度升高，故称为外热式电烙铁。

电烙铁的规格是用功率来表示的，常用的有25W、75W和100W等几种。

功率越大，烙铁的热量越大，烙铁头的温度越高。

在焊接印制电路板组件时，通常使用功率为25W的电烙铁。

1．握持电烙铁的方法

反握法：

适合于较大功率的电烙铁（>75W）对大焊点的焊接操作。

正握法：

适用于中功率的烙铁及带弯头的烙铁的操作。

笔握法：

适用于小功率的电烙铁焊接印制板上的元器件。

2，手工焊接的基本操作方法（五步法）

2.2.2镊子

镊子形状有多种，最常用的有尖头镊子和圆头镊子两种。

其主要作用是用来夹持物体。

端部较宽的医用镊子可夹持较大的物体，而头部尖细的普通镊子适合夹细小物体。

在焊接时，用镊子夹持导线或元器件，以防止移动。

对镊子的要求是弹性强，合拢时尖端要对正吻合。

2.2.3斜口钳

斜口钳又称偏口钳或断线钳。

它主要用于剪切导线，尤其适合用来剪除网绕后元器件多余的引线。

剪线时，要使钳头朝下，在不变动方向时可用另一只手遮挡，防止剪下的线头飞出伤眼。

第三章实训内容

3.1准备工艺

3.1.1实验原理图

3.1.2实验装配图

3.2焊接工艺

3.2.1元器件检测

所有的元器件分别用万用表测试参数及辨别好坏。

具体操作可参照第一章各种元器件检测方法。

保证所有元器件都完好。

3.2.2焊接

印刷板在焊接之前要仔细检查，看其有无断路、短路，孔金属化不良等。

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，以便于辨认，并按从左到右、从下到上的顺序读出。

（2）安装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。

（4）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）元器件在印刷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。

***要注意：

在焊接元件时，焊接时间尽量短，防止烫坏元件。

焊接结束时，检查有无漏焊，虚焊现象。

检查时，可用镊子将每个元件脚轻轻一提，看是否动摇，若发现动，应重新焊好。

3.2.3焊点质量检查

焊点质量的好坏直接影响整个电子产品的可靠工作和寿命长短。

一个虚焊可能造成整个一起设备的失灵。

因此对每个焊点都要严格的要求。

对焊点的要求主要有：

可靠的电气连接（要求焊点内部焊料和焊件之间润湿良好，使电流能够可靠的通过）。

足够的机械强度（要求焊点保证一定的抗拉性能，焊点的结构，焊接质量，焊料性能都对焊点的机械强度有很大的影响）。

光洁整齐的外观（良好的焊点应该有标准的外形，表面光滑，有光泽。

没有毛刺糙渣）。

焊点的质量检查：

首先可以从外观上检查。

看焊点是不是饱满，润湿良好。

有没有漏焊、虚焊。

焊料应该润湿整个焊盘，均匀散开，以引线为中心成裙形。

焊料应该填满整个焊缝，不应该有空洞、气孔或者松香颗粒留存在焊点上。

不应该有拉尖存在，这是因为烙铁离开的方向和角度不正确。

其次用手晃动看看有没有引线活动，主要看那些看上去比较虚的焊点是不是确实不牢