电子工艺实训报告.docx
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电子工艺实训报告
电子工艺实训报告
专业电子信息工程
年级2010级
姓名周永强学号
姓名林彦君学号
姓名张琳学号201000802033
指导教师王静、赵杰
时间2012.12.22——2012.12.28
一、常用电子设计工具认知
图1-1电烙铁图1-2烙铁架
图1-3万用表图1-4锉
图1-5剪刀图1-6镊子
1.1电烙铁的使用方法:
电烙铁是电子焊接中最常用的工具,作用是将电能转换成热能对焊接点部位进行加热焊接,其是否成功很大一部分是看对它的操控怎么样了,因此某种角度上来说电烙铁的使用依靠的是一种手法感觉。
一般来说,电烙铁的功率越大,热量越大,烙铁头的温度也就越高。
一般的晶体管、集成电路电子元器件焊接选用20W的内热式电烙铁足够了,功率过大容易烧坏元件,因为二极管、三极管结点温度超过200℃就会烧坏。
但以搭棚焊为主的胆机制作中,电烙铁功率要大些,可在35W-45W中选择,甚至可以更大。
值得注意的是,线路焊接时,时间不能太长也不能太短,时间过长也容易损坏,而时间太短焊锡则不能充分融化,造成焊点不光滑不牢固,还可能产生虚焊,一般来说最恰当的时间必须在1.5s~4s内完成。
焊锡是一种易熔金属,最常用的一般是焊锡丝。
焊锡的作用是使元件引脚与印刷电路板的连接点连接在一起,焊锡的选择对焊接质量有很大的影响。
现在最常用的一般是含松香焊锡丝,但细分起来也颇有讲究,其中真正不掺水份的含银焊锡丝当然是上等品了。
1.1.1电烙铁的使用注意事项:
1、电烙铁是最常用的焊接工具。
新烙铁使用前,应用细砂纸将烙铁头打光亮,通电烧热,蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝,使烙铁头上均匀地镀上一层锡。
这样做,可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。
旧的烙铁头如严重氧化而发黑,可用钢挫挫去表层氧化物,使其露出金属光泽后,重新镀锡,才能使用。
电烙铁要用220V交流电源,使用时要特别注意安全。
应认真做到以下几点:
电烙铁插头最好使用三极插头。
要使外壳妥善接地。
使用前,应认真检查电源插头、电源线有无损坏。
并检查烙铁头是否松动。
电烙铁使用中,不能用力敲击。
要防止跌落。
烙铁头上焊锡过多时,可用布擦掉。
不可乱甩,以防烫伤他人。
焊接过程中,烙铁不能到处乱放。
不焊时,应放在烙铁架上。
注意电源线不可搭在烙铁头上,以防烫坏绝缘层而发生事故。
使用结束后,应及时切断电源,拔下电源插头。
冷却后,再将电烙铁收回工具箱。
2、焊锡和助焊剂
焊接时,还需要焊锡和助焊剂。
(1)焊锡:
焊接电子元件,一般采用有松香芯的焊锡丝。
这种焊锡丝,熔点较低,而且内含松香助焊剂,使用极为方便。
(2)助焊剂:
常用的助焊剂是松香或松香水(将松香溶于酒精中)。
使用助焊剂,可以帮助清除金属表面的氧化物,利于焊接,又可保护烙铁头。
焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏。
但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。
3、辅助工具
为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。
应学会正确使用这些工具。
尖嘴钳偏口钳镊子小刀
1.1.2焊前处理
焊接前,应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。
1、清除焊接部位的氧化层
可用断锯条制成小刀。
刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。
2、元件镀锡
在刮净的引线上镀锡。
可将引线蘸一下松香酒精溶液后,将带锡的热烙铁头压在引线上,并转动引线。
即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。
导线焊接前,应将绝缘外皮剥去,再经过上面两项处理,才能正式焊接。
若是多股金属丝的导线,打光后应先拧在一起,然后再镀锡。
刮去氧化层均匀镀上一层锡。
1.2万用表的使用方法
万用表又叫多用表、三用表、复用表,是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数(如β)。
1.2.1使用方法
a使用前,应认真阅读有关的使用说明书,熟悉电源开关、量程开关、插孔、特殊插口的作用.
b将电源开关置于ON位置。
c交直流电压的测量:
根据需要将量程开关拨至DCV(直流)或ACV(交流)的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔,并将表笔与被测线路并联,读数即显示。
d交直流电流的测量:
将量程开关拨至DCA(直流)或ACA(交流)的合适量程,红表笔插入mA孔(<200mA时)或10A孔(>200mA时),黑表笔插入COM孔,并将万用表串联在被测电路中即可。
测量直流量时,数字万用表能自动显示极性。
e电阻的测量:
将量程开关拨至Ω的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔。
如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,万用表将显示“1”,这时应选择更高的量程。
测量电阻时,红表笔为正极,黑表笔为负极,这与指针式万用表正好相反。
因此,测量晶体管、电解电容器等有极性的元器件时,必须注意表笔的极性。
1.2.2使用注意事项
a如果无法预先估计被测电压或电流的大小,则应先拨至最高量程挡测量一次,再视情况逐渐把量程减小到合适位置。
测量完毕,应将量程开关拨到最高电压挡,并关闭电源。
b满量程时,仪表仅在最高位显示数字“1”,其它位均消失,这时应选择更高的量程。
c测量电压时,应将数字万用表与被测电路并联。
测电流时应与被测电路串联,测直流量时不必考虑正、负极性。
d当误用交流电压挡去测量直流电压,或者误用直流电压挡去测量交流电压时,显示屏将显示“000”,或低位上的数字出现跳动。
e禁止在测量高电压(220V以上)或大电流(0.5A以上)时换量程,以防止产生电弧,烧毁开关触点。
f当显示“”、“BATT”或“LOWBAT”时,表示电池电压低于工作电压。
二、焊接技术常识
2.1焊接方法。
焊接检查剪短
(1)右手持电烙铁。
左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。
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。
(2)将烙铁头刃面紧贴在焊点处。
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。
烙铁头在焊点处停留的时间控制在2~3秒钟。
(3)抬开烙铁头。
左手仍持元件不动。
待焊点处的锡冷却凝固后,才可松开左手。
(4)用镊子转动引线,确认不松动,然后可用偏口钳剪去多余的引线。
2.2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。
所示应是锡点光亮,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,有时用手一拔,引线就可以从焊点中拔出。
这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。
只有经过大量的、认真的焊接实践,才能避免这两种情况。
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时,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。
焊接时候助焊剂(松香和焊油)是关键,新鲜的松香和无腐蚀性的焊油可以帮助你很好的完成焊接,而且可以让表面光洁漂亮,使用的时候可以多用点助焊剂。
2.3焊接技巧
在维修制作过程中,焊接工作是必不可少的。
它不但要求将元件固定在电路板上,而且要求焊点必须牢固、圆滑,所以焊接技术的好坏直接影响到电子制作的成功与否,因此焊接技术是每一个学生必须掌握的基本功,焊接的要点如下:
1.电烙铁的选择
电烙铁的功率应由焊接点的大小决定,焊点的面积大,焊点的散热速度也快,所以选用的电烙铁功率也应该大些。
一般电烙铁的功率有20W25W30W35W50W等等。
选用30W左右的功率比较合适。
电烙铁经过长时间使用后,烙铁头部会生成一层氧化物,这时它就不容易吃锡,这时可以用锉刀锉掉氧化层,将烙铁通电后等烙铁头部微热时插入松香,涂上焊锡即可继续使用,新买来的电烙铁也必须先上锡然后才能使用。
2.焊锡和助焊剂
选用低熔点的焊锡丝和没有腐蚀性的助焊剂,比如松香,不宜采用工业焊锡和有腐蚀性的酸性焊油,最好采用含有松香的焊锡丝,使用起来非常方便。
3.焊接方法
元件必须清洁和镀锡,电子元件在保存中,由于空气氧化的作用,元件引脚上附有一层氧化膜,同时还有其它污垢,焊接前可用小刀刮掉氧化膜,并且立即涂上一层焊锡(俗称搪锡),然后再进行焊接。
经过上述处理后元件容易焊牢,不容易出现虚焊现象。
焊接的温度和焊接的时间
焊接时应使电烙铁的温度高于焊锡的温度,但也不能太高,以烙铁头接触松香刚刚冒烟为好。
焊接时间太短,焊点的温度过低,焊点融化不充分,焊点粗糙容易造成虚焊,反之焊接时间过长,焊锡容易流淌,并且容易使元件过热损坏元件。
焊接点的上锡数量
焊接点上的焊锡数量不能太少,太少了焊接不牢,机械强度也太差。
而太多容易造成外观一大堆而内部未接通。
焊锡应该刚好将焊接点上的元件引脚全部浸没,轮廓隐约可见为好。
注意烙铁和焊接点的位置。
4.焊接后的检查
焊接结束后必须检查有无漏焊、虚焊以及由于焊锡流淌造成的元件短路。
虚焊较难发现,可用镊子夹住元件引脚轻轻拉动,如发现摇动应立即补焊。
2.4焊接注意事项
1.焊接前,应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。
清除焊接部位的氧化层----可用断锯条制成小刀,刮去金属引线表面的氧化层,使引脚露出金属光泽。
印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后,涂上一层松香酒精溶液。
元件镀锡----在刮净的引线上镀锡。
可将引线蘸一下松香酒精溶液后,将带锡的热烙铁头压在引线上,并转动引线。
即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。
导线焊接前,应将绝缘外皮剥去,再经过上面两项处理,才能正式焊接。
若是多股金属丝的导线,打光后应先拧在一起,然后再镀锡。
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,其典型特征是锡点光亮,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,有时用手一拔,引线就可以从焊点中拔出。
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时,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。
3.如何拆换元件,用吸焊器很容易就能完成,将元件管脚上的焊锡全部吸掉,现在的电路板大多做工精细,焊锡使用很少,很难熔掉,那么我们可以加点焊锡在管脚上再去利用吸焊器就容易多了。
另一个方法就是前面提到的,直接使用电烙铁熔掉焊锡,但这样就存在不小的危险性,既要小心焊点没完全被熔掉,又怕接触的太久烧坏元件。
常用的方法是在加温的时候就用镊子夹住元件外拉,当温度达到时,元件就会被拉出,但切记不要太用力了,否则管脚断在焊锡中就麻烦了。
当然,为保险起见,两种方法结合起来使用是再好不过了,因为有时由于元件插孔太小,吸焊很难被吸干净,此时撤走吸焊器就会粘住,故可以用电烙铁加热取掉。
三、实用电子电器认知
电阻(普通电阻、可调电阻)、电容(普通电容、电解电容)、二极管、三极管、发光二极管、继电器、按钮开关、电源(+6V)
图3-1电阻图3-2电容
图3-3可变电阻图3-4电解电容
图3-5二极管图3-6发光二极管
图3-7三极管图3-8继电器
图3-9拨码开关
1、电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小,符号是“R”。
顾名思义电阻主要是阻碍电流。
2、电容是用来储存电荷的元件。
电解电容是有极性的,正极储存正电荷;负极储存负电荷。
3、二极管可分为发光二极管(LED),整流二极管,稳压二极管,开关二极管等等。
发光二极管一般作为指示灯用,例如电脑的硬盘灯一闪一闪的表示你的硬盘正在工作(如果不闪,则很可能是你的机器忙不过来或者是处在待机状态),还有就是一些随身听上的指示灯,以及充电器的指示灯.发光二极管相对其他二极管正向导通电压较大,一般在1.6V到1.8V间.二其他二极管一般在0.2-0.3V(锗管),0.6-0.8V(硅管)。
4、半导体三极管也称为晶体三极管,可以说它是电子电路中最重要的器件。
它最主要的功能是电流放大和开关作用。
三极管顾名思义具有三个电极。
二极管是由一个PN结构成的,而三极管由两个PN结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。
其他的两个电极成为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)。
由于不同的组合方式,形成了一种是NPN型的三极管,另一种是PNP型的三极管。
三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。
三极管大都是塑料封装或金属封装,常见三极管的外观如图,大的很大,小的很小。
三极管的电路符号有两种:
有一个箭头的电极是发射极,箭头朝外的是NPN型三极管,而箭头朝内的是PNP型。
实际上箭头所指的方向是电流的方向。
5、继电器即继承控制,用很小的电力和电流,驱动一个设备(电动机或电磁铁)带动一个负载部件(比如电闸或接触片)让这个接触片去承载大电流。
四、电子工艺实训
(一)实训内容简介
原理简介:
这里介绍一个用几只三极管组成的延时开关电路,其延时时间可在几秒钟至100多分钟,可以作为家用电器的延时装置,电路结构简单可靠,可以满足一般家庭所用。
电路原理图如3-1所示。
三极管VT1、VT2组成复合电路,与电容C1、R1、RP1等共同组成延时电路。
电源未接通时,电容C1未充电。
当电源接通后,由于电容C1两端电压不能突变,近似于短路,故VT1基极为高电平,VTI、VT2导通,集电极为低电平,该低电平经R3后,送到VT3的基极,由于VT3是PNP型三极管,所以VT3导通,继电器K吸合,电源正极经过继电器K已经闭合的常开触点,点亮LED1,表明开关现在处于接通状态。
与此同时,R1、C1、RP1组成充电回路,C1开始充电,随着充电的进行,C1的右端电位逐渐上升,VT3的基极电位也随之上升,导致VT3最终截至,继电器K释放,LED1熄灭,表示延时过程结束。
如果需要再次重复延时过程,只需按下S1,C1的电荷经S1由二极管VD1快速放电,松开S1后,开始新的一次延时过程。
(二)实训电路分析
1.装配图
图2-1装配图
图2-2电路图
电路中开关S1表示为无锁的按钮开关,即松手后按钮将松开。
实验时可由4位拨码开关的任意一位待用,通过手动闭合和断开来模拟按钮开关的工作过程。
加大电容C1的容量可以延长掩饰的时间。
装配图见图2-1.
按下S1,VT1、VT2均得到正偏置而导通,导通的第一个效果是把C1的右端拉近地,而充电,极性左正右负,放开S1延时开始,C1充电得到的电压继续为VT1、VT2维持正偏置并放电,至放电至不能维持晶体管的正偏置时,延时结束,VT1、VT2恢复截止。
VT1、VT2导通的第二个效果是通过R3给VT3一个正偏置,使VT3也导通,导通电流经继电器K入地,使K吸合,吸合时间由C1的大小与RP1的阻值确定,时间常数大则吸合时间长,反之短。
(图中C1极性必须反过来,否则漏电流大)。
如果是220V供电的话,需用大功率电阻降压,二极管整流,滤波后,最好再利用稳压二极管稳压后给延时电路,以三极管为核心,其C极接到继电器线圈的一端,继电器线圈另外一端接到稳压后的电源上,E极接负极,B极串两个电阻和一个开关到电源,开关其中一脚接在电源上,另外一脚跟电阻串在一起,电阻串接中点对负极接个电容,就组成了一个延时电路了,如果要可调的话,两个电阻随便哪个电阻可改成可变电阻就好了。
(3)电路制作过程
1.跟老师领来本实验所需实验工具和元器件,并检查工具是否齐全。
2.将电烙铁的插头插上电源,同时再看一下电路图和装配图,并用万用表确定出电阻大小和继电器的常开管脚,为下一步顺利焊接做好准备。
3.合理规划电路板,将要焊接的元器件插在电路板上。
待电烙铁温度达到何以焊接的温度,开始焊接,同时注意使用方法和注意事项。
4.待所有元器件焊接完毕,根据电路图连线。
连线时,注意二极管的正负极和三级管的三个极,切不可连接错误。
5.连接完毕后,检查一遍,无误后连接电源调试。
(4)电路调试过程
将电源连接后,发现二极管不亮,经用万用表连接测试,发现常开管脚确定错误,后用第二种方法将管脚改动连到正确位置。
无误后,重新连接+6V电源,打开开关,二极管亮,关闭开关,二极管不会立刻熄灭,而是过一会熄灭,起到延时作用,达到设计所要求的目的。
若调节滑动变阻器,可改变延迟时间。
4、实训过程
实训过程组员合作图片
作品图
5、实训总结
电工电子实习,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,培养我们的实践能力和创新精神。
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。
通过本次实习,我觉得我们组在以下几个方面与有收获:
一.对电子工艺的理论有了初步的系统了解。
我们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。
二.对我们的动手能力是个很大的锻炼。
实践出真知,纵观古今,所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。
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,我们锻炼了自己动手技巧,提高了自己解决问题的能力。
比如焊接拨码开关时,好几个焊盘的间距特别小,稍不留神,就焊在一起了,但是我们还是完成了任务。
三.对印制电路板图的设计实习的感受。
焊接挑战我得们的手能力,那么印制电路板图的设计则是挑战我们的快速接受新知识的能力。
在我们过去一直没有接触过印制电路板图的前提下,用一个下午的时间去接受、消化老师讲的内容,不能不说是对我们的一个极大的挑战。
在这过程中主要是锻炼了我们组员团队合作、共同探讨、共同前进的精神。
当我有什么不明白的地方去向其他同学请教时,即使他们正在忙于思考,也会停下来帮助我,消除我得盲点。
在这个实习整个过程中,我深深的感受到了同学之间友谊的真挚。
在实习过程中,我们熟悉了印制电路板的工艺流程、设计步骤和方法。
在以后学习生活中,要抓住机会,多多锻炼自己的动手能力,切实把理论与实践结合起来,提高自己各方面的能力。