西北农林科技大学电子工艺实习报告记录.docx
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西北农林科技大学电子工艺实习报告记录
西北农林科技大学电子工艺实习报告记录
————————————————————————————————作者：
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学号：
2013012538
《电子工艺技术》
实习报告
学院（系）：
专业年级：
学生姓名：
指导教师：
完成日期：
1.实习目的：
1.1掌握一定的用电知识和电工操作技能，学会使用一些常用的电工工具及仪表；
1.2掌握一些常用开关电器的使用方法及工作原理；
1.3加强对电子产品及其制作的认知，充分了解工艺工作在电子产品制造过程中的重要地位；
1.4掌握锡焊技术，同时培养学生细致、一丝不苟的工作作风。
2.实习意义：
从第一节的理论课开始，老师通过视频让我们熟悉了各种不同的电子元器件及其不同的功效，同时了解到任何电子产品，都是由基本的电子元件器件按电路工作原理，通过一定的工艺方法连接而成的。
焊接方法也有很多种，使用最广泛的及是我们着重练习的锡焊技术。
而一个电子产品，焊接点少则几个，多则成千上万，因而保证焊点的质量，成为提高产品质量和可靠性的基本环节。
现代焊接技术飞速发展，焊接方法设备不断推陈出新，但小批量生产研制和维修仍广泛使用手工焊接。
所以此次工艺实习也旨在培养手工焊接的技能，同时明白相应的电路原理。
3.实习内容：
本次电子工艺实习着重掌握锡焊技术，主要由5个模块构成，大致过程如下表：
表1：
电子工艺实习内容表
实习项目
焊接技术理论学习
锡焊技能训练
51学习板理论学习
51学习板制作与调试
实习总结
实习天数
1
3
1
4
2
4.实习报告：
4.1焊接技术
4.1.1焊接原理
采用锡铅焊料进行焊接的称为锡铅焊，简称锡焊，其机理是：
在锡焊的过程中将焊料、焊件与铜箔在焊接热的作用下，焊件与铜箔不熔化，焊料熔化并湿润焊接面，依靠焊件、铜箔两者问原子分子的移动，从而引起金属之间的扩散形成在铜箔与焊件之间的金属合金层，并使铜箔与焊件连接在一起，就得到牢固可靠的焊接点。
4.1.2焊接工具
1）电烙铁
手工焊接使用的电烙铁需带防静电接地线，焊接时接地线必须可靠接地，防静电恒温电烙铁插头的接地端必须可靠接交流电源保护地;电烙铁绝缘电阻应大于10MΩ，电源线绝缘层不得有破损;将万用表打在电阻档，表笔分别接触烙铁头部和电源插头接地端，接地电阻值稳定显示值应小于3Ω,否则接地不良;烙铁头不得有氧化、烧蚀、变形等缺陷。
2）烙铁支架
烙铁放入烙铁支架后应能保持稳定、无下垂趋势，护圈能罩住烙铁的全部发热部位。
支架上的清洁海绵加适量清水，使海绵湿润不滴水为宜。
3）镊子：
端口闭合良好，镊子尖无扭曲、折断。
4）松香
5）焊料、焊件与铜箔
4.1.3电烙铁的使用方法
1）电烙铁的握法
电烙铁的握法分为三种。
①反握法是用五指把电烙铁的柄握在掌内。
此法适用于大功率电烙铁，焊接散热量大的被焊件。
②正握法此法适用于较大的电烙铁，弯形烙铁头的一般也用此法。
③握笔法用握笔的方法握电烙铁，此法适用于小功率电烙铁，焊接散热量小的被焊件，如焊接收音机、电视机的印制电路板及其维修等。
2）电烙铁使用前的处理
在使用前先通电给烙铁头“上锡”。
首先用锉刀把烙铁头搓成一定的形状，然后接上电源，当烙铁头温度升到能熔锡时，将烙铁头在松香上沾涂一下，等松香冒烟后再沾涂一层焊锡，如此反复进行二至三次，使烙铁头的刃面全部挂上一层锡便可使用了。
电烙铁不宜长时间通电而不使用，这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断，缩短其寿命，同时也会使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被“烧死”不再“吃锡”。
3）电烙铁使用注意事项
①根据焊接对象合理选用不同类型的电烙铁。
②使用过程中不要任意敲击电烙铁头以免损坏。
内热式电烙铁连接杆钢管壁厚度只有0.2mm，不能用钳子夹以免损坏。
在使用过程中应经常维护，保证烙铁头挂上一层薄锡。
4）焊锡丝的拿法有两种，连续锡焊时焊锡丝的拿法和断续锡焊时焊锡丝的拿法；
由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，避免食入。
电烙铁使用后，一定要稳妥放置在烙铁架上，并注意导线等其他杂物不要碰到烙铁头，以免被烫伤导线，造成漏电等事故。
4.1.4手工焊接的基本操作步骤
1）焊接方法
焊接检查剪短
准备施焊左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。
要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在烙铁头上镀一层锡。
焊接前，电烙铁要充分预热。
烙铁头刃面上要吃锡，即带上一定量焊锡。
加热焊件将烙铁头刃面紧贴在焊点处，加热整个焊件全体，时间大约1～2秒钟。
要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。
送入焊丝电烙铁与水平面大约成60℃角，以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上。
焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件。
烙铁头在焊点处停留的时间控制在2～3秒钟。
注：
不要把焊锡丝送到烙铁头上！
移开焊丝当焊丝熔化一定量后，立即向左上45°方向移开焊丝。
移开烙铁焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上45°方向移开烙铁，结束焊接，然后用偏口钳剪去多余的引线。
注：
送焊丝到移开烙铁的时间大约也是1～2S。
对于吸收低热量的焊件而言，焊接的这个过程的时间也不过2～4S。
焊接元器件时使用的烙铁功率过大，轻易烫坏元器件（一般二、三极管结点温度超过200℃时就会烧坏）和使印制导线从基板上脱落；使用的烙铁功率太小，焊锡不能充分熔化，焊剂不能挥发出来，焊点不光滑、不牢固，易产生虚焊。
焊接时间过长，也会烧坏器件，一般每个焊点在1.5～4S内完成。
2）焊接质量
焊接时，要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。
要保证焊接质量。
好的焊点应是锡点光亮，圆滑而无毛刺，锡量适中。
锡和被焊物融合牢固。
不应有虚焊和假焊。
虚焊是焊点处只有少量锡焊住，造成接触不良，时通时断。
假焊是指表面上好像焊住了，但实际上并没有焊上，有时用手一拨，元件就从焊点中拔出。
这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。
焊接电路板时，一定要控制好时间。
太长，电路板将被烧焦，或造成铜箔脱落。
从电路板上拆卸元件是，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出。
4.1.5对焊点的基本要求
1）焊点要有足够的机械强度，保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、松动。
不能用过多焊料堆积，这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。
2）焊接可靠，具有良好导电性，必须防止虚焊。
虚焊是指焊料与被焊件表面没有形成合金结构，只是简单地依附在被焊金属表面上。
3）焊点表面要光滑、清洁，焊点表面应有良好光泽，不应有毛刺、空隙，无污垢，尤其是焊剂的有害残留物质，要选择合适的焊料与焊剂。
4.251学习板贴片、安装过程
4.2.1贴片焊接步骤
1）解冻、搅拌焊锡膏：
从冷藏库中取出锡膏解冻至少4小时恢复至室温，然后进行搅拌。
2）焊膏印刷机印制：
定位精确，采用合适模版，刮刀角度35-65度涂焊膏，量不能太多也不能太少。
3）贴片：
镊子拾取安放，手不能抖，元件轻放致电路板合适处。
完成后检查贴片数量及位置。
4）再流焊机焊接：
根据锡膏产品要求设置合适温度曲线。
5）检查焊接质量及修补。
4.2.2注意事项
1）芯片、电阻等不能用手拿。
2）用镊子夹持不可加到引线上。
3）芯片等注意方向。
4）贴片电容表面没有标签，要保证准确及时贴到指定位置。
4.2.3出现的问题及解决方案
1）锡珠：
看跟进焊盘、元件引脚和锡膏是否氧化，调整模板开口与焊盘精确对位，精确调整Z轴压力，调整预热区活化区温度上升速度，检查模板开口及轮廓是否清晰，必要时需更换模板。
2）元件一端焊接在焊盘另一端则翘立（曼哈顿现象）：
元件均匀和合理设计焊盘两端尺寸对称，调整印刷参数和安放位置，采用焊剂量适中的焊剂，无材料采用无铅的锡膏或含银膏，增加印刷厚度。
3）不相连的焊点接连在一起：
更换或增加新锡膏，降低刮刀压力，调整模板精确对位，调整Z轴压力，调整回流温度曲线，根据实际情况对链速和炉温度进行调整。
4）焊点锡少，焊锡量不足：
增加模板厚度，增加印刷压力，停机后再开机应检查模板是否堵塞，选用可焊性较好之焊盘和元器件，增加回流时间。
5）假焊：
加强对PCB和元器件的筛选，保证焊接性能良好，调整回流焊温度曲线，改变刮刀压力和速度，保证良好的印刷效果，锡膏印刷后尽快贴片过回流焊。
6）冷焊（焊点表面偏暗、粗糙，与北汉无没有进行熔融）：
调整回流温度曲线，依照供应商提供的曲线参考，再根据所生产之产品的实际情况进行调整，换新锡膏，检查设备是否正常，改正预热条件。
4.3电路板调试及故障排除
4.3.1电路板调试
1）对于一个新设计的电路板，调试起来往往会遇到一些困难，特别是当板比较大、元件比较多时，往往无从下手。
但如果掌握好一套合理的调试方法，调试起来将会事半功倍。
对于刚拿回来的新PCB板，我们首先要大概观察一下，板上是否存在问题，例如是否有明显的裂痕，有无短路、开路等现象。
如果有必要的话，可以检查一下电源跟地线之间的电阻是否足够大。
2）然后就是安装元件了。
相互独立的模块，如果您没有把握保证它们工作正常时，最好不要全部都装上，而是一部分一部分的装上（对于比较小的电路，可以一次全部装上），这样容易确定故障范围，免得到时遇到问题时，无从下手。
一般来说，可以把电源部分先装好，然后就上电检测电源输出电压是否正常。
如果在上电时您没有太大的把握（即使有很大的把握，也建议您加上一个保险丝，以防万一），可考虑使用带限流功能的可调稳压电源。
先预设好过流保护电流，然后将稳压电电源的电压值慢慢往上调，并监测输入电流、输入电压以及输出电压。
如果往上调的过程中，没有出现过流保护等问题，且输出电压也达到了正常，则说明电源部分OK。
反之，则要断开电源，寻找故障点，并重复上述步骤，直到电源正常为止。
3）接下来逐渐安装其它模块，每安装好一个模块，就上电测试一下，上电时也是按照上面的步骤，以避免因为设计错误和安装错误而导致过流而烧坏元件。
4）最后用电脑软件装上相关的驱动程序，指示灯闪烁，并且唱出生日快乐歌，则调试成功。
4.3.2电路板调试及故障排除
1）测量电压法。
首先要确认的是各芯片电源引脚的电压是否正常，其次检查各种参考电压是否正常，另外还有各点的工作电压是否正常等。
例如，一般的硅三极管导通时，BE结电压在0.7V左右，而CE结电压则在0.3V左右或者更小。
如果一个三极管的BE结电压大于0.7V（特殊三极管除外，例如达林顿管等），可能就是BE结就开路。
2）信号注入法。
将信号源加至输入端，然后依次往后测量各点的波形，看是否正常，以找到故障点。
有时我们也会用更简单的办法，例如用手握一个镊子，去碰触各级的输入端，看输出端是否有反应，这在音频、视频等放大电路中常使用（但要注意，热底板的电路或者电压高的电路，不能使用此法，否则可能会导致触电）。
如果碰前一级没有反应，而碰后一级有反应，则说明问题出在前一级，应重点检查。
3）当然，还有很多其它的寻找故障点的方法，例如看、听、闻、摸等。
“看”就是看元件有无明显的机械损坏，例如破裂、烧黑、变形等；“听”就是听工作声音是否正常，例如一些不该响的东西在响，该响的地方不响或者声音不正常等；“闻”就是检查是否有异味，例如烧焦的味道、电容电解液的味道等，对于一个有经验的电子维修人员来说，对这些气味是很敏感的；“摸”就是用手去试探器件的温度是否正常，例如太热，或者太凉。
一些功率器件，工作起来时会发热，如果摸上去是凉的，则基本上可以判断它没有工作起来。
但如果不该热的地方热了或者该热的地方太热了，那也是不行的。
一般的功率三极管、稳压芯片等，工作在70度以下是完全没问题的。
70度大概是怎样的一个概念呢？
如果你将手压上去，可以坚持三秒钟以上，就说明温度大概在70度以下（注意要先试探性的去摸，千万别把手烫伤了）。
5.心得体会：
通过两周的实习，我觉得自己在以下两个方面有所收获：
1）对电子工艺的理论有了初步的系统了解。
我了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流程、工作原理与组成元件的作用等。
这些知识不仅在课堂上有效，对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义。
2）对自己的动手能力是个很大的锻炼。
实习出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是在实习中得到检验的。
没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。
在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。
比如很多贴片的芯片管脚过密会连起来，在老师的指导下，成功的清除了中间的焊锡。
在为期两周的实习当中感触最深的便是实习联系理论的重要性，当遇到实际问题时，只要认真思考，对就是思考，用所学的知识，再一步步探索，是完全可以解决遇到的一般问题的。
这次的内容包括电路的设计，印制电路板，电路的焊接。
本次实习的目的主要是使我们对电子元件及电路板制作工艺有一定的感性和理性认识;对电子信息技术等方面的专业知识做进一步的理解;培养和锻炼我们的实际动手能力，使我们的理论知识与实习充分地结合，作到不仅具有专业知识，而且还具有较强的实习动手能力，能分析问题和解决问题的高素质人才，为以后的顺利就业作好准备。
总的来说，我对这门课是热情高涨的。
第一，我觉得这次实习并不太难，刚开始练习焊接时，焊出的效果并不好，在询问老师后，我加紧了焊接练习，焊接结果有了显著的提高。
在贴装芯片时，刚开始大家都会手抖，我调整了自己的心态，更认真地对待，很好的完成了这一部分的实习内容。
第二，电子工艺实习，是以学生自己动手，掌握一定操作技能并亲手设计、制作、组装与调试为特色的。
它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实习能力和创新精神。
作为信息时代的大学生，作为国家重点培育的高技能人才，仅会操作鼠标是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。
感谢三位老师耐心的指导，希望我可以认真对待每一次挑战，成为更合格的大学生。
6.注意事项：
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。
7）烙铁不使用时上锡保护，工作时段长时间不用必须关闭电源防止空烧，下班后必须拔掉电源。
7.成果展示：
单片机正面
单片机背面
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