电子产品制造技术课后答案.docx

1、电子产品制造技术课后答案绪论 电子工艺概论1、什么是工艺？电子工艺学的研究领域是哪些？答：工艺是生产者利用生产设备和生产工具，对各种原材料、半成品进行加工或处理，使之最后成为符合技术要求的产品的艺术（程序、方法、技术），它是人类在生产劳动中不断积累起来并经过总结的操作经验和技术能力。就电子整机产品的生产过程而言，主要涉及两个方面：一方面是指制造工艺的技术手段和操作技能，另一方面是指产品在生产过程中的质量控制和工艺管理。我们可以把这两方面分别看作是“硬件”和“软件”。研究电子整机产品的制造过程，材料、设备、方法、操作者这几个要素是电子工艺技术的基本重点，通常用“4M+M”来简化电子产品制造过程的

2、基本要素。3、 电子工艺技术培养目标是什么？答：通过对电子产品制造工艺的理论教学和实训，使学生成为掌握相应工艺技能和工艺技术管理知识、能指导电子产品现场生产、能解决实际技术问题的专业技术骨干。在课程设置和实训环节的安排方面，不仅培养学生掌握电子产品生产操作的基本技能，充分理解工艺工作在产品制造过程中的重要地位，还要求他们能够从更高的层面了解现代化电子产品生产的全过程，了解目前我国电子产品生产中最先进的技术和设备。也就是说，要适应现代化和工业化对工程技术人才培养的需求，为电子产品制造业培养一批高层次的、特别是能够在电子产品制造现场指导生产、解决实际问题的工艺工程师和高级技师。4、 电子工艺技术人

3、员的工作范围是哪些？答：根据产品设计文件要求编制产品生产工艺流程、工时定额和工位作业指导书。指导现场生产人员完成工艺工作和产品质量控制工作。编制和调试ICT等测试设备的测试程序和波峰机、SMT等生产设备的操作方法和规程，设计和制作测试检验用工装。负责新产品研发中的工艺评审。主要对新产品元器件的选用、PCB板设计和产品生产的工艺性进行评定和改进意见。对新产品的试制、试产负责技术上的准备和协调，现场组织解决有关技术和工艺问题，提出改进意见。进行生产现场工艺规范和工艺纪律管理，培训和指导员工的生产操作，解决生产现场出现的技术问题。控制和改进生产过程的产品质量，协同研发、检验、采购等相关部门进行生产过

4、程质量分析，改进提高产品质量。研讨、分析和引进新工艺、新设备，参与重大工艺问题和质量问题的处理，不断提高企业的工艺技术水平、生产效率和产品质量。第一章 电子元器件1、试总结电子元器件大致分为几代；对电子元器件的主要要求是什么？答：电子元器件大致分为三代：电子管时代，半导体晶体管时代，半导体集成电路时代。对电子元器件的主要要求是：可靠性高、精确度高、体积微小、性能稳定、符合使用环境条件等。2、电子元器件的主要参数有哪几项？答：电子元器件的主要参数包括特性参数、规格参数和质量参数。特性参数用于描述电子元器件在电路中的电气功能；描述电子元器件的特性参数的数量称为它们的规格参数，规格参数包括标称值、额

5、定值和允许偏差值等；质量参数用于度量电子元器件的质量水平，通常描述了元器件的特性参数、规格参数随环境因素变化的规律，或者划定了它们不能完成功能的边界条件。4、电子元器件的规格参数有哪些？ 答：电子元器件的规格参数包括标称值、允许偏差值和额定值、极限值等以外，还有其特定的规格参数。5、什么叫标称值和标称值系列？答：为了便于大批量生产，并让使用者能够再一定范围内选用合适的电子元器件，规定出一系列的数值作为产品的标准值，称为标称值。电子元器件的标称值分为特性标称值和尺寸标称值，分别用于描述它的电气功能和机械结构。例如，一只电阻器的特性标称值包括阻值、额定功率、精度（允许偏差）等，其尺寸标称值包括电阻

6、本体及引线的直径、长度等。8、举例说明电子元器件的主要质量参数的含义。答：质量参数用于度量电子元器件的质量水平，通常描述了元器件的特性参数、规格参数随环境因素变化的规律，或者划定了它们不能完成功能的边界条件。电子元器件共有的质量参数一般有温度系数、噪声电动势、高频特性及可靠性等，从整机制造工艺方面考虑，主要有机械强度和可焊性。温度每变化1，其数值产生的相对变化叫做温度系数，单位为1/。温度系数描述了元器件在环境温度变化条件下的特性参数稳定性，温度系数越小，说明它的数值越稳定。 通常，用“信噪比”来描述电阻、电容、电感一类无源元件的噪声指标，其定义为元件内部产生的噪声功率与其两端的外加信号功率之

7、比，即。对于晶体管或集成电路一类有源器件的噪声，则用噪声系数来衡量：。电子元器件的可靠性是指它的有效工作寿命，即它能够正常完成某一特定电气功能的时间。电子元器件的工作寿命结束，叫做失效。10、解释失效率及其单位，解释“浴盆曲线”各段的含义。答：电子元器件的工作寿命结束，叫做失效。度量电子产品可靠性的基本参数是时间，即用有效工作寿命的长短来评价它们的可靠性。电子元器件的可靠性用失效率表示。失效率的常用单位是Fit（“菲特”），1Fit10-9/h。即一百万个元器件运用一千小时，每发生一个失效，就叫做1Fit。失效率越低，说明元器件的可靠性越高。电子元器件的失效率还是时间的函数。新制造出来的电子元

8、器件，在刚刚投入使用的一段时间内，失效率比较高，这种失效称为早期失效，相应的这段时间叫做早期失效期。在经过早期失效期以后，电子元器件将进入正常使用阶段，其失效率会显著地迅速讲低，这个阶段叫做偶然失效期。在经过长时间的使用之后，元器件可能会逐渐老化，失效率又开始增高，甚至寿命结束，这个阶段叫做老化失效期。在早期失效期、偶然失效期、老化失效期内，电子元器件的失效率是大不一样的，其变化的规律就象一个浴盆的剖面，所以这条曲线常被称为“浴盆曲线”。11、如何对电子元器件进行检验和筛选？答：在正规化的电子整机生产厂中，都设有专门的车间或工位，根据产品具体电路的要求，依照元器件的检验筛选工艺文件，对元器件进

9、行严格的检验和筛选，既“使用筛选”。使用筛选的项目，包括外观质量检验、功能性筛选和老化筛选。13、在元器件上常用的数值标注方法有哪三种？ 答：常用的数值标注方法有直标法、文字符号法、色标法三种。把元器件的主要参数直接印制在元件的表面上即为直标法。在圆柱形元件（主要是电阻）体上印制色环、在球形元件（电容、电感）和异形器件（如三极管）体上印制色点，表示它们的主要参数及特点，称为色码（color code）标注法，简称色标法。用文字符号来表示其种类及有关参数，即为文字符号法。14、请说明以下表面安装元件上文字的含义及元件名称： 黑色，6R2； 黑色，1M5； 半黑半白，100，6V；带一字槽可微调、

10、三个引脚的SMD元件，上面标注是502。答：黑色，6R2：表示阻值为6.2的电阻黑色，1M5：表示阻值为1.5M的电阻半黑半白，100，6V：表示耐压为6V，容量为100uF的电解电容。带一字槽可微调、三个引脚的SMD元件，上面标注是502：表示阻值为5k的电位器。18、 电容器有哪些技术参数？哪种电容器的稳定性较好？答：电容器的技术参数有：标称容量、额定电压（耐压值）、偏差、耗损角正切等。无机介质电容器的稳定性较好。 电容器的额定工作电压是指其允许的最大直流电压或交流电压有效值吗？答：不是。能够保证长期工作而不致击穿电容器的最大电压称为电容器的额定工作电压，俗称“耐压”。 总结使用集成电路的

11、注意事项。答： 在使用集成电路时，其负荷不允许超过极限值；当电源电压变化不超出额定值10的范围时，集成电路的电气参数应符合规定标准；在接通或断开电源的瞬间，不得有高电压产生，否则将会击穿集成电路。 输入信号的电平不得超出集成电路电源电压的范围（即：输入信号的上限不得高于电源电压的上限，输入信号的下限不得低于电源电压的下限；对于单个正电源供电的集成电路，输入电平不得为负值）。必要时，应在集成电路的输入端增加输入信号电平转换电路。 一般情况下，数字集成电路的多余输入端不允许悬空，否则容易造成逻辑错误。“与门”、“与非门”的多余输入端应该接电源正端，“或门”、“或非门”的多余输入端应该接地（或电源负

12、端）。为避免多余端，也可以把几个输入端并联起来，不过这样会增大前级电路的驱动电流，影响前级的负载能力。 数字集成电路的负载能力一般用扇出系数No表示，但它所指的情况是用同类门电路作为负载。当负载是继电器或发光二极管等需要大电流的元器件时，应该在集成电路的输出端增加驱动电路。 使用模拟集成电路前，要仔细查阅它的技术说明书和典型应用电路，特别注意外围元件的配置，保证工作电路符合规范。对线性放大集成电路，要注意调整零点漂移、防止信号堵塞、消除自激振荡。 商业级集成电路的使用温度一般在070之间。在系统布局时，应使集成电路尽量远离热源。 在手工焊接电子产品时，一般应该最后装配焊接集成电路；不要使用大于

13、45W的电烙铁，每次焊接时间不得超过10秒钟。对于MOS集成电路，要特别防止栅极静电感应击穿。一切测试仪器（特别是信号发生器和交流测量仪器）、电烙铁以及线路本身，均须良好接地。当MOS电路的D-S电压加载时，若G输入端悬空，很容易因静电感应造成击穿，损坏集成电路。对于使用机械开关转换输入状态的电路，为避免输入端在拨动开关的瞬间悬空，应该在输入端接一个几十千欧的电阻到电源正极（或负极）上。此外，在存储MOS集成电路时，必须将其收藏在防静电盒内或用金属箔包装起来，防止外界电场将栅极击穿。第二章 SMT时代的电子元器件2、试比较 SMT 与通孔基板式电路板安装的差别。SMT 有何优越性？答：通孔基板

14、式印制板装配技术（THT），其主要特点是在印制板上设计好电路连接导线和安装孔，将传统元器件的引线穿过电路板上的通孔以后，在印制板的另一面进行焊接，装配成所需要的电路产品。采用这种方法，由于元器件有引线，当电路密集到一定程度以后，就无法解决缩小体积的问题了。同时，引线间相互接近导致的故障、引线长度引起的干扰也难以排除。表面安装技术，是指把片状结构的元器件或适合于表面安装的小型化元器件，按照电路的要求放置在印制板的表面上，用再流焊或波峰焊等焊接工艺装配起来，构成具有一定功能的电子部件的装配技术。SMT和THT元器件安装焊接方式的区别如图所示。表面安装技术和通孔插装元器件的方式相比，具有以下优越性：

15、 实现微型化。 信号传输速度高。 高频特性好。 有利于自动化生产，提高成品率和生产效率。 材料成本低。 SMT技术简化了电子整机产品的生产工序，降低了生产成本。3、试分析表面安装元器件有哪些显著特点。答：表面安装元器件也称作贴片式元器件或片状元器件，它有两个显著的特点： 在SMT元器件的电极上，有些焊端完全没有引线，有些只有非常短小的引线；相邻电极之间的距离比传统的双列直插式集成电路的引线间距（2.54mm）小很多，目前引脚中心间距最小的已经达到0.3mm。在集成度相同的情况下，SMT元器件的体积比传统的元器件小很多；或者说，与同样体积的传统电路芯片比较，SMT元器件的集成度提高了很多倍。 S

16、MT元器件直接贴装在印制电路板的表面，将电极焊接在与元器件同一面的焊盘上。这样，印制板上的通孔只起到电路连通导线的作用，孔的直径仅由制作印制电路板时金属化孔的工艺水平决定，通孔的周围没有焊盘，使印制电路板的布线密度大大提高。4、试写出 SMC 元件的小型化进程。答：系列型号的发展变化也反映了SMC元件的小型化进程：5750（2220）4532（1812）3225（1210）3216（1206）2520（1008）2012（0805）1608（0603）1005（0402）0603（0201）。试写出下列 SMC 元件的长和宽（毫米）：1206、0805、0603、0402答： 1206：L=1

17、.2 mm ， W=0.6 mm ；0805： L=0.8 mm ， W=0.5 mm ；0603： L=0.6 mm ， W=0.3 mm ；0402： L=0.4 mm ， W=0.2 mm 。 试说明下列 SMC 元件的含义： 3216 C ， 3216 R 。答： 3216 C 是 3216 系列的电容器； 3216 R是 3216 系列的电阻器6.（1）请说明表面安装元器件应该满足哪些要求？ 答：（1）SMT元器件的基本要求：装配适应性要适应各种装配设备操作和工业流程。SMT元器件在焊接前要用贴装机贴放到电路板上，所以，元器件的上表面应该适合于真空吸嘴的拾取。表面组装元器件的下表面（

18、不包括焊端）应保留使用胶粘剂的能力。尺寸、形状应该标准化，并具有良好的尺寸精度和互换性。包装形式适应贴装机的自动贴装。具有一定的机械强度，能承受贴装应力和电路基板的弯曲应力。焊接适应性要适应各种焊接设备及相关工艺流程。元器件的焊端或引脚的共面性好，适应焊接条件。再流焊2355，焊接时间2s0.2s；波峰焊2605，焊接时间5s0.5s。可以承受焊接后采用有机溶剂进行清洗，封装材料及表面标识不得被溶解。7.（1）何谓电子组装技术？电子组装技术分为哪几类？（3）微电子组装技术的研究方向是什么？答：（1）电子组装技术，是按照电路设计的需要，将电子元器件连接固定的技术。实际应用中电子组装技术及工艺可分

19、为两大类：常规电子组装技术和微电子组装技术。（2） 基片技术： 厚/薄膜集成电路技术： 芯片直接贴装技术： WB、TAB、FC技术： 大圆片规模集成电路技术：10. 何谓芯片直接贴装技术（DCA）？其关键问题是什么？答：顾名思义，芯片直接贴装技术也叫做板载芯片技术，就是 把裸露的集成电路芯片直接贴装到包括有环氧玻璃基片在内的印制电路基板上。在基板上直接贴装IC裸片，比常规的SMT技术有更高的安装密度、频率响应和面积、空间、重量利用率。DCA技术的关键是芯片电极不断缩短连接，芯片的高度降低，加快了信号的传输速度；连接方法有线焊、带焊和倒装焊等，相应的技术包括引线键合（WB）、带自动键合（TAB）

20、及倒装键合（FCB）等。第三章 制造电子产品的常用材料和工具1、 请总结常用导线和绝缘材料的类型、用途及导线色别的习惯用法。电路种类导线颜色A相红B相绿三相交流电路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灰接地线路绿绿底黄纹红 棕直流线路GND黑紫青白底青纹E极红棕晶体管电极B极黄 橙C极青绿指示灯青B棕阳极红电子管电极帘栅极橙控制栅极黄阴极绿灯丝青立体声电路右声道红 橙左声道白 灰有号码的接线端子110单色无花纹（10是黑色）1199基色有花纹答：电子产品中常用的导线包括电线与电缆，又能 选择安装导线颜色的一般习惯细分成裸线、电磁线、绝缘电线电缆和通信电缆四类。裸线指没有绝缘层的

21、单股或多股导线，大部分作为电线电缆的线芯，少部分直接用在电子产品中连接电路。 电磁线是有绝缘层的导线，绝缘方式有表面涂漆或外缠纱、丝、薄膜等，一般用来绕制电感类产品的绕组，所以也叫做绕组线、漆包线。绝缘电线电缆包括固定敷设电线、绝缘软电线和屏蔽线，用做电子产品的电气连接。通信电缆四类包括用在电信系统中的电信电缆和高频电缆。塑料安装导线有棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑等各种单色导线，还有在基色底上带一种或两种颜色花纹的花色导线。为了便于在电路中区分使用，习惯上经常选择的导线颜色见表。绝缘材料的类型主要包括:薄型绝缘材料(主要应用于包扎、衬垫、护套等)、 绝缘漆（使用最多的地方是浸渍电器线

22、圈和表面覆盖）、热塑性绝缘材料（一般只用于不受热、不受力的绝缘部位）、热固性层压材料、云母制品（主要用做耐高压的绝缘衬垫）、橡胶制品（橡胶在较大的温度范围内具有优良的弹性、电绝缘性、耐热、耐寒和耐腐蚀性，是传统的绝缘材料，用途非常广泛）。 选择使用安装导线时应注意哪些问题？答：1） 安全载流量；一般情况下，载流量可按5A/mm2估算，这在各种条件下都是安全的。 铜芯导线的安全载流量（25）截面积（mm2）0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.5 4.0 6.0 8.0 10.0载流量（A）4 6 8 10 12 14 17 20 25 45 56 70 85 2）

23、最高耐压和绝缘性能；如果电压过高，就会导致放电击穿。导线标志的试验电压，是表示导线加电1分钟不发生放电现象的耐压特性。实际使用中，工作电压应该大约为试验电压的1/31/5。3）导线颜色；为了便于在电路中区分使用，应按习惯选择导线颜色。4）工作环境条件；室温和电子产品机壳内部空间的温度不能超过导线绝缘层的耐热温度；当导线（特别是电源线）受到机械力作用的时候，要考虑它的机械强度。对于抗拉强度、抗反复弯曲强度、剪切强度及耐磨性等指标，都应该在选择导线的种类、规格及连线操作、产品运输等方面进行考虑，留有充分的余量。5）要便于连线操作。应该选择使用便于连线操作的安装导线。选用绝缘材料时，应注意：抗电强度

24、：又叫耐压强度，即每毫米厚度的材料所能承受的电压，它同材料的种类及厚度有关。对一般电子产品生产中常用的材料来说，抗电强度比较容易满足要求。机械强度：绝缘材料的机械强度一般是指抗张强度，即每平方厘米所能承受的拉力。对于不同用途的绝缘材料，机械强度的要求不同。例如，绝缘套管要求柔软，结构绝缘板则要求有一定的硬度并且容易加工。同种材料因添加料不同，强度也有较大差异，选择时应该注意。耐热等级：指绝缘材料允许的最高工作温度，它完全取决于材料的成分。按照一般标准，耐热等级可分为七级。在一定耐热级别的电机、电器中，应该选用同等耐热等级的绝缘材料。必须指出，耐热等级高的材料，价格也高，但其机械强度不一定高。所

25、以，在不要求耐高温处，要尽量选用同级别的材料。 请简要说明覆铜板的生产工艺流程。答：铜箔上胶铜箔氧化剪切热压剪切对贴玻璃布（纸）上胶备置树脂 覆铜板的技术指标有哪些？其性能特点是什么？答：衡量覆铜板质量的主要技术指标有电气性能和非电性能两类。电气性能包括工作频率、介电性能（介质损耗）、表面电阻、绝缘电阻和耐压强度等几项；非电技术指标包括抗剥强度、翘曲度、抗弯强度和耐浸焊性等。5、 小结焊料的种类和选用原则。答：按照组成的成分，有锡铅焊料、银焊料、铜焊料等多种。一般要求焊料具有熔点低、凝固快的特点，熔融时应该有较好的润湿性和流动性，凝固后要有足够的机械强度。 请说明铅锡焊料具有哪些优点？答：熔点

26、低，低于铅和锡的熔点，有利于焊接； 机械强度高，合金的各种机械强度均优于纯锡和铅；表面张力小、粘度下降，增大了液态流动性，有利于在焊接时形成可靠接头；抗氧化性好，铅的抗氧化性优点在合金中继续保持，使焊料在熔化时减少氧化量。 为什么要使用助焊剂？对助焊剂的要求有哪些？答：金属同空气接触以后，表面会生成一层氧化膜。温度越高，氧化就越厉害。这层氧化膜会阻止液态焊锡对金属的润湿作用，犹如玻璃沾上油就会使水不能润湿一样。助焊剂就是用于清除氧化膜、保证焊锡润湿的一种化学溶剂。它不像电弧焊中的焊药那样参与焊接的冶金过程，仅仅起到清除氧化膜的作用。 去除氧化膜。其实质是助焊剂中的氯化物、酸类同焊接面上的氧化物

27、发生还原反应，从而除去氧化膜。反应后的生成物变成悬浮的渣，漂浮在焊料表面。 防止氧化。液态的焊锡及加热的焊件金属都容易与空气中的氧接触而氧化。助焊剂融化以后，形成漂浮在焊料表面的隔离层，防止了焊接面的氧化。减小表面张力。增加熔融焊料的流动性，有助于焊锡润湿和扩散。 使焊点美观。合适的助焊剂能够整理焊点形状，保持焊点表面的光泽。 小结助焊剂的分类及应用。答：助焊剂分为有机系列、无机系列和松香系列助焊剂。上面三类助焊剂中，以无机焊剂的活性最强，在常温下即能除去金属表面的氧化膜。但这种焊剂的强腐蚀作用容易损伤金属及焊点，因此，除非特别准许，不允许使用无机焊剂焊接一般电子产品。有机焊剂的活性次于氯化物

28、，有较好的助焊作用，但是也有一定腐蚀性，残渣不易清理，且挥发物对操作者有害。松香在常温下几乎没有任何化学活力，呈中性；当被加热到70以上时开始融化，液态松香有一定的化学活性，呈现较弱的酸性，可与金属表面的氧化物发生化学反应，变成松香酸铜等化合物悬浮在液态焊锡表面。这也起到使焊锡表面不被氧化的作用，同时还能降低液态焊锡表面的张力，增加它的流动性。焊接完毕恢复常温以后，松香又变成稳定的固体，无腐蚀性，绝缘性强。因此，正确使用松香是获得合格焊点的重要条件。松香很容易溶于酒精、丙酮等溶剂。在电子焊接中，常常将松香溶于酒精制成“松香水”，松香同酒精的比例一般以1:3为宜，也可以根据使用经验增减；但不宜过

29、浓，否则使用时流动性变差。10、什么是焊粉？常用焊粉的金属成分会对温度特性及焊膏用途产生什么样的影响？答：焊粉是合金粉末，是焊膏的主要成分。焊粉是把合金材料在惰性气体（如氩气）中用喷吹法或高速离心法生产的，并储存在氮气中避免氧化。13、 SMT再流焊中使用的膏状焊料含有什么成分？有哪些品种？答：主要成分为松香加有机活化剂（有机胺、有机卤化物）。常用品种有：a.轻度活化焊锡膏 b.常温保存焊锡膏 c.定量分配器用焊锡膏16、 请总结检修SMT电路板常用工具的种类及用途。答：检修SMT电路板常用的手动小工具有：检查棒也叫检测探针； SMT专用镊子；SMT电路板的焊接工具常用工具有：恒温电烙铁 ,

30、电热镊子；加热头；吸锡铜网线；真空吸锡枪 ；热风工作台。 如何选择烙铁头的形状？总结使用烙铁的技巧。答：选择烙铁头的依据是，应使它尖端的接触面积小于焊接处（焊盘）的面积。烙铁头接触面过大，会使过量的热量传导给焊接部位，损坏元器件。一般说来，烙铁头越长、越粗，则温度越低，需要焊接的时间越长；反之，烙铁头越短、越尖，则温度越高，焊接的时间越短。使用烙铁的技巧：实际工作中，要根据情况灵活运用电烙铁。不要以为，烙铁功率小就不会烫坏元器件。假如用一个小功率烙铁焊接大功率元器件，因为烙铁的功率较小，烙铁头同元器件接触以后不能提供足够的热量，焊点达不到焊接温度，不得不延长烙铁头的停留时间。这样，热量将传到整个器件上，并使管芯温度可能达到损坏器件的程度。相反，用较大功率的烙铁，则能很快使焊点局部达到焊接温度，不会使整个元器件承受长时间的高温，因此不容易损坏元器件。18、 装卸表面安装元器件，一般需要哪些专用工具？ 自动恒温电烙铁的加热头有哪些类型？如何正确选用？答：装卸表面安装元器件，一般需要SMT专用镊子、小吸嘴、恒温电烙铁、电热镊子、合适的加热头、吸锡铜网线、真空吸锡枪、热风工作台等专用工具。加热头的类型主要有：正确选用的原则是：应使它尖端的接触面积约小于焊接处（焊盘）的面积。第四章 印制电路板的设计与制作1（1）什么叫印制电路板？它有什么作用和优点？答：（1）印制电路板也叫印刷电路板