电子元器件与焊接.docx
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电子元器件与焊接
大连海阳船务技术服务有限公司
DALIANSEASUNSHIPPINGTECHNICALSERVICECO.,LTD。
..
技术文件
编号：
DLHY/JS-02-2011
版本：
A
修改状态：
0
电子元器件的规格和技术指标
编制：
孙殿杰
审核：
批准：
日期：
2011.1.1
日期：
2011.1.1
日期：
2011.1.2
电子元器件
电子元器件发展的很快，品种也极其繁多，就焊接方式当前主要有通孔插装（THT）方式，以向表面贴装方式（SMT）转变。
20世纪五六十年代采用真空电子管到了七八十年代发展到半导体器件，又到了九十年代又发展到大规模集成电路。
是电子产品小型化，以成为发展趋势。
电子元件是在电路中具有独立电器功能的基本单元，在电子产品中有很重要的地位。
一.电阻：
1.电阻器是电子整机中使用最多的基本元件一般在电子产品中占元器件总数的50%左右。
作用电阻是一种消耗电能的元件，在电路中用于稳定、调节、控制电压和电流的大小。
根据在电路中的不同作用起限流、降压、偏置、取样、调节时间长数和抑制寄生振荡等作用。
2.分类：
按其制造材料和结构不同，电阻可分为----。
按其阻值是否可调又分为可调电阻和固定电阻。
电阻种类
电阻结构和特点
碳膜电阻
气态碳氢化合物在高温和真空中分解，碳沉积在瓷棒或者瓷管上，形成一层结晶碳膜。
改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度，可以得到不同的阻值。
碳膜电阻成本较低，性能一般。
金属膜电阻
在真空中加热合金，合金蒸发，使瓷棒表面形成一层导电金属膜。
刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。
这种电阻和碳膜电阻相比，体积小、噪声低、稳定性好，但成本较高。
碳质电阻
把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。
在电阻上用色环表示它的阻值。
这种电阻成本低，阻值范围宽，但性能差，很小采用。
线绕电阻
用康铜或者镍铬合金电阻丝，在陶瓷骨架上绕制成。
这种电阻分固定和可变两种。
它的特点是工作稳定，耐热性能好，误差范围小，适用于大功率的场合，额定功率一般在1瓦以上。
碳膜电位器
它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。
它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。
碳膜电位器有大型、小型、微型几种，有的和开关一起组成带开关电位器。
还有一种直滑式碳膜电位器，它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。
这种电位器调节方便。
线绕电位器
用电阻丝在环状骨架上绕制成。
它的特点是阻值范围小，功率较大。
3.命名方法：
根据国家表准GB2470—81的规定，电阻的型号主要有以下几部分组成
□□□□□
区别代号（大写字母）
序号（数字表示）
分类（多用数字，个别用字母表示）
材料（字母表示）
主称（字母表示，R：
电阻，W：
电位器，M：
敏感电阻）
电阻的材料、分类代号及其意义
材料
分类
字母代号
意义
数字代号
意义
字母代号
意义
电阻
电位器
电阻
电位器
T
碳膜
1
普通
普通
G
高功率
H
合成膜
2
普通
普通
T
可调
S
有机实心
3
超高频
W
微调
N
五机实心
4
高阻
D
多圈
J
金属膜
5
高温
Y
金属氧化膜
6
C
化学沉积膜
7
精密
精密
I
玻璃釉膜
8
高压
函数
X
线绕
9
特殊
特殊
敏感电阻的材料、分类代号及其意义
材料
分类
字母代号
意义
数字代号
意义
温度
光敏
压敏
F
负温度系数热敏
1
普通
碳化硅
Z
正温度系数热敏
2
稳压
氧化锌
G
光敏
3
微波
氧化锌
Y
压敏
4
旁热
可见光
S
湿敏
5
测温
可见光
C
磁敏
6
微波
可见光
L
力敏
7
测量
Q
气敏
8
4.技术指标及表示方法：
1）额定功率：
电阻在电路中长时间连续工作不损坏，或不显著改变其性能所允许消耗的最大功率。
单位为瓦（W）。
2）标称职：
表示电阻的大小的数值。
单位为欧姆（Ω），常用的单位还有千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）。
它们的换算关系为1MΩ=1000KΩ=1000000Ω。
阻值的表示方法有两种：
一种直接表示法：
5.1Ω5R1另一种是色环表示法，为了适应电子元器件不断小型化的发展趋势，在原柱形元件体上印之色环（主要是电阻），在球形元件（电感和电容）和异型元件（三极管）体上印制色点，表示它们的主要参数及特点，称之为色标法色环表示法有4环和5环表示。
色环最早用于标注电阻，其标志方法也最为成熟、统一。
现在能否识别色环电阻，已经是考核电子行业从业人的基本项目之一。
背景颜色区别种类：
用浅色（淡绿色、淡蓝色、或浅棕色）表示碳膜电阻，用红色表示金属膜或金属氧化膜电阻，深绿色表示线绕电阻。
颜色
黑
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
金
银
无色
有效数字
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
倍率（乘数）
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
10-1
10-2
允许偏差/%
±1
±2
±0.5
±0.25
±0.1
-20~+50
±5
±10
±20
XYZ=XY*10Z欧姆，331=33X101224=22X104=220K
3）阻值精度等级：
%
±0.001
±0.002
±0.005
±0.01
±0.02
±0.05
±0.1
符号
E
X
Y
H
U
W
B
%
±0.1
±0.5
±1
±2
±5
±10
±20
符号
C
D
F
G
J
K
M
331B表示阻值330欧姆其误差范围正负0.1欧姆。
二.电容器是电路一种必不可少的重要元件。
它的基本结构是用一层绝缘材料（介质）间隔的导体。
电容器是一种储能元件，当两端加上电压以后，极板间的电介质即处于电场之中。
电介质在电场的作用之下，原来的电中性不能维持，其内部也形成电场，这种现象叫做电介质的极化。
在极化状态下的介质两边，可以储存一定量的电荷。
在电路中根据作用的不同有滤波、耦合、旁路、谐振等。
1.分类
电容种类
电容结构和特点
纸介电容Z
用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料（如火漆、陶瓷、玻璃釉等）壳中制成。
它的特点是体积较小，容量可以做得较大。
但是有固有电感和损耗都比较大，用于低频比较合适。
云母电容Y
用金属箔或者在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。
它的特点是介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小，适宜用于高频电路。
陶瓷电容C\T
用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜做极板制成。
它的特点是体积小，耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适宜用于高频电路。
铁电陶瓷电容容量较大，但是损耗和温度系数较大，适宜用于低频电路。
薄膜电容
结构和纸介电容相同，介质是涤纶或者聚苯乙烯。
涤纶薄膜电容，介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。
聚苯乙烯薄膜电容，介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大，可用于高频电路。
金属化纸介电容J
结构和纸介电容基本相同。
它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代替金属箔，体积小，容量较大，一般用在低频电路中。
油浸纸介电容
它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强它的耐压。
它的特点是电容量大、耐压高，但是体积较大。
铝电解电容D
它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。
还需要经过直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。
它的特点是容量大，但是漏电大，稳定性差，有正负极性，适宜用于电源滤波或者低频电路中。
使用的时候，正负极不要接反。
钽、铌电解电容A/N
它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。
它的特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好。
用在要求较高的设备中。
半可变电容
也叫做微调电容。
它是由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。
调节的时候改变两片之间的距离或者面积。
它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。
可变电容
它由一组定片和一组动片组成，它的容量随着动片的转动可以连续改变。
把两组可变电容装在一起同轴转动，叫做双连。
可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。
空气介质可变电容体积大，损耗小，多用在电子管收音机中。
聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的，体积小，多用在晶体管收音机中。
2.命名方法：
□□□□
序号（数字表示）
特征（数字表示）
介质材料（用字母表示）
主称（字母C）
其中第三部分作为补充，说明电容器的某种特征。
一般只需三部分，即两个字母一个数字。
第一部分（主称）
第二部分（材料）
第三部分
符号
含义
符号
含义
符号
瓷介
云母
有机
电解
C
电容器
C
高频瓷
1
圆形
非密封
非密封
箔式
T
低频瓷
2
管形
非密封
非密封
箔式
Y
云母
3
叠片
密封
密封
烧结粉液体
V
云母纸介
4
独石
密封
密封
烧结粉液体
I
玻璃釉
5
穿心
穿心
O
玻璃膜
6
支柱形
B
聚苯乙烯
7
无机性
F
聚四氟乙烯
8
高压
高压
高压
L
涤纶
9
特殊
特殊
S
聚碳酸酯
G
高功率
Q
漆膜
T
叠片式
Z
纸介
W
微调
J
金属化纸介
H
复合介质
G
合金电解质
E
其他电解质
D
铝电解
A
钽电解
N
铌电解
T
钛电解
3.技术指标及表示方法
4）额定电压：
能够保证长期工作而不致击穿电容器的最大电压。
长用的有16V、25V、32V、50V、63V、450V、630V等。
5）标称容量：
表示储存电荷能力的数值。
单位F（法）、uF（微法）和pF（皮法）。
6）精度同电阻。
4.半导体分立器件：
半导体是电阻率介于导体和绝缘体之间的物质。
本征半导体是无法用于制造电子器件的，在本征半导体中掺入一定量的的杂质，会极大地改变半导体的导电特性。
根据掺入的杂质不同，杂质半导体可分为N型半导体和P型半导体。
N型半导体，是把少量的五价元素（磷）掺入到四价元素（硅）中。
P型半导体，把少量的三价元素（硼）掺入四价元素（硅）中。
PN结，N型半导体与P型半导体的交界面就是PN结，但PN结的制造并不是把P型半导体与N型半导体对接起来，制造PN结先是在本征半导体中掺入一定浓度Na的受主杂质形成P型半导体，再在P型半导体得以小区域内扩散进浓度为Nd的施主杂质，当Nd>Na时，这个小区域就成为N型半导体。
PN结形成之后，两边有个势垒电压，N区电压高于P区。
单向导电性。
命名方法：
国产器件
第一部分
第二部分
第三部分
第四部分
第五部分
用数字表示器件的电极数目
用汉语拼音字母表示器件的材料和极性
用汉语拼音字母表示器件的类别
用数字表示器件序号
用汉语拼音表示规格号
符号
意义
符号
意义
符号
意义
2
二
极
管
A
N型锗材料
P
普通管
B
P型锗材料
V
微波管
C
N型硅材料
W
稳压管
D
P型硅材料
C
参量管
3
三
极
管
A
PNP型锗材料
F
发光管
Z
整流管
B
NPN型锗材料
L
整流堆
S
隧道管
C
PNP型硅材料
N
阻尼管
X
低频小功率＜3M＜1W
D
三.NPN型硅材料
G
高频小功率≥3M＜1W
D
低频大功率＜3M≥1W
F
化合物材料
A
高频大功率≥3M≥1W
U
光电器件
K
开关管
I
可控整流器
T
体效应器件
B
雪崩管
J
阶跃恢复管
CS
场效应器件
BT
半导体特殊器件
FH
复合管
PIN
PIN形管
JG
激光器件
注意事项：
允许使用小功率电烙铁进行焊接，焊接时间应小于3s—5s，再焊接点接触性二极管时，要注意保证焊点与管芯之间有良好的散热。
玻璃封装的二极管引线的弯曲处距离管体不能太近，一般至少2mm。
三极管焊点距离管壳不要太近，一般三极管要离电路板2—3mm以上。
场效应管要注意静电击穿。
日本半导体分立器件命名方法：
第一部分
第二部分
第三部分
第四部分
第五部分
用数字表示器件的有效电极数目或类型
注册标志
用字母表示器件的使用材料极性类别
用多位数字表示登记号
用字母表示改进型标志
0
光电二极管或三极管包括组合管
S
日本电工协会注册登记的半导体器件
A
PNP型高频晶体管
在日本电工协会注册登记号
B
PNP型低频晶体管
C
NPN型高频晶体管
1
二极管
D
NPN型低频晶体管
2
三极管
E
P控制极可控硅
3
具有4个有效电极的器件
G
N控制极可控硅
H
基极单结晶体管
n-1
具有n个有效电极的器件
J
P沟道场效应管
K
N沟道场效应管
M
双向可控硅
美国半导体分立器件命名方法：
第一部分
第二部分
第三部分
第四部分
第五部分
用符号表示器件的类别
用数字表示PN结的数目
登记标志
用多位数字表示登记号
用字母表示器件分档
JAN或J
军用品
符号
意义
符号
意义
在美国电工协会注册登记号
同一型号的不同档次
1
二极管
N
美国电工协会注册登记的半导体器件
---
非军用品
2
三极管
3
3个PN结器件
n
n个PN结器件
5.集成电路
1）命名方法：
第一部分
第二部分
第三部分
第四部分
第五部分
字母表示符合国家标准
用字母表示器件的类型
数字表示器件的
系列和品种代号
字母表示器件的工作温度范围/℃
字母表示器件的封装形式
符号
意义
符号
意义
符号
意义
符号
意义
C
中国制造
T
TTL电路
与国际接轨
C
0~+70
W
陶瓷扁平封装
H
HTL电路
E
-40~+85
B
朔料扁平封装
E
ECL电路
R
-55~+85
F
全密扁平封装
C
CMOS电路
M
-55~+125
D
陶瓷直插封装
F
线性放大器
P
朔料直插封装
D
音响电路
J
玻璃直插封装
W
稳压器
H
玻璃扁平封装
J
接口电路
K
金属壳菱形封装
B
非线性电路
T
金属壳圆形封装
M
存储器
u
微处理器
AD
膜/数转换
DA
数/膜转换
S
特殊电路
集成电路的封装：
DIP双列直插、SIP单列直插，SO贴片封装包括引脚少于18脚的SOP封装、20—40脚的SOL封装。
四边都有电极的QFP封装。
6.机电器件：
1）机电元件是利用机械力或电信号实现电路接通、断开或转接的元件。
四.常用的材料：
2）导线的分类，电子产品中常用的导
电路种类
导线颜色
三相交流电
A相
红
B相
绿
C相
蓝
零线或中性线
淡蓝
安全接地
绿底黄纹
一般交流电路
白和灰
接地线
绿或绿底黄纹
直流电路
+
红或棕
GND
黑或紫
—
青或白底青纹
晶体管
E极
红或棕
B极
黄或橙
C极
青或绿
指示灯
青
3）锡（Sn）是一种质软熔点低的金属，熔点为232℃，纯锡较贵质脆而机械性能差。
在常温下，锡抗氧化性强。
高于13.2℃时呈银白色，低于13.2℃呈灰色低于—40℃时变成粉末。
铅（Pb）是一种浅青色的软金属，熔点327℃。
铅与锡以不同比例熔合以后，熔点和其他物理性能都会发生变化，熔点低于铅和锡的熔点（183℃）。
机械强度高于纯锡和纯铅。
无铅焊锡，用银、锌、铜、等金属元素代替铅。
4）助焊剂，去除氧化膜，防止氧化，使焊点美观。
五.工具类
1.电烙铁：
按加热方式分有直热式和感应式。
按功能分有单用式、两用式、调温式恒温式等。
直热式又分为内热式和外热式。
内热式电烙铁特点发热快、体积小、重量轻、耗电低。
20W的内热式相当于25-40W的外热式电烙铁，其头部温度可以达到350℃。
能量转换可以达到85%--90%。
2.烙铁头：
根据表面电镀层的不同，烙铁头可分为普通型和长寿型。
普通型是在烙铁头表面通常镀锌，锌层的保护能力差。
因为高温氧化和助焊剂的腐蚀，烙铁头易产生氧化层。
长寿型寿命是普通型的十几倍，烙铁头通常在紫铜表面镀铁镍合金层。
长寿型烙铁头与磁铁有吸合，而普通型的没有。
3.烙铁头的修整：
先将烙铁尖打磨去掉氧化层，然后在松香中浸一下，通电加热带烙铁热后，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁头粘上焊锡后在松香中来回磨擦。
六.焊接工艺
锡焊的必备条件：
锡焊的物理基础是“浸润”。
液体在固体的接触面上摊开，充分铺展接触就叫做浸润。
锡焊过程，就是通过加热，让铅锡焊料在焊接面溶化、流动、浸润，使铅锡原子渗透到铜母材的表面内，并在两者接触面上形成Cu6-Sn5的脆性合金层。
1.焊接的必备条件：
焊件必须有良好的可焊性、焊件表面必须保持清洁、要使用合适的助焊剂、焊件加热到合适的温度、合适的焊接时间。
2.手工焊接的基本技巧：
要想提高焊接质量应从材料、工具、方法、操作者四个方面着手，其中人是最主要的。
掌握正确的操作姿势，可以保证操作者的身心健康，减轻劳动伤害。
烙铁到人鼻子的距离不少于20厘米，通常以30厘米距离为宜，以减少松香在高温时产生的气被人吸入肺中。
烙铁的握法有正握法适于中功率烙铁或带弯头电烙铁。
反握法，动作稳定，长时间操作不宜疲劳，适合于大功率电烙铁。
由于焊锡中含有一定比例的铅，铅属于重金属对人体有害，所以操作时应戴手套或在操作后洗手。
焊接共五步，第一步备焊左手拿焊锡右手拿电烙铁，同时检查烙铁头及焊接表面有无氧化。
第二步加热焊件一到两秒。
第三步送入焊锡，将焊锡从烙铁的对面送入。
第四步焊锡溶化量合适后把焊锡向左上方450度的方向移开。
第五步焊锡浸润焊盘和焊件以后，向右上45度方向移开电烙铁。
第三步倒第五步一般一到两秒时间。
3.焊点质量及检查：
虚焊主要是由带焊金属表面的氧化层或污垢造成的。
对焊点的要求要有足够的机械强度，外观光洁整齐，没有漏焊、虚焊、拉尖、短路、等。
4.焊接前的准备：
为了提高焊接的质量和速度，避免虚焊等缺陷，应该在装配以前对焊接表面进行可焊性处理---镀锡。
导线镀锡要使多股铜丝很好绞合后才可以。
5.标准焊点：
焊点形状近似圆锥表面稍微凹陷，焊点表面应圆滑光亮，无毛刺、针孔、裂纹、夹渣，浸润角大于900，焊盘半径是高度的1-1.2倍呈圆锥形。
七．线路板焊接：
1.元器件选择：
要严格根据图纸选择元器件，如无相应器件要根据电路参数需求、工作原理、线路板情况选用适当器件。
对一些用万用表可以检测的器件进行简单检测或抽检，包括线路板。
2.元件引脚整形：
根据工艺要求对元件引脚整形。
对一些元件引脚整形要注意不要损坏元件，例如玻璃封装的二极管（4148）。
3.插装元件与焊接：
小功率器件应与线路板平行的紧贴插装，大功率器件尽量立装有利于散热，插装元件时尽量把元件带有标称值的一侧向方便观察的一面。
焊接应以从矮到高的原则。
4.检验：
主要检验元器件有无焊错、焊反，焊点有无虚焊、连焊、漏焊等不合格现象。
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