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青海大学 电子工艺实习报告 学院:水利电力学院 专业:电气工程及其自动化 班级:11电气(1)班 姓名:曹琛 学号:1100302030 日期:2013.07.12-2013.07.21 指导教师：司扬、张海峰、唐岩 电子工艺实习报告一、 实习的目的和要求 实习的目的 1 、了解电子产品生产中的工艺过程； 2 、熟练掌握手工焊接电子电路； 3 、提高实践动手、分析问题、解决问题的能力； 4 、通过实习养成文明生产、遵守劳动纪律的习惯。 5 、增进对所学专业的了解，培养对所学专业的兴趣。 6 、为毕业实习和生产实践活动打下基础。 实习的主要要求为： 1 、熟练掌握印制电路板的焊接工艺技术。 2 、正确使用万用表及其它有关仪器仪表。 3 、熟练使用无线电装配工具和焊接工具。 4 、掌握常用电子元器件的基本知识于测试和代换原则。 5 、掌握电子元器件预加工工艺，印制板安装、焊接工艺。 6 、能看懂有关技术资料和工艺文件，能按图加工。 7 、能独立完成一般电子产品的装配、调试、检验和维修能力。二、 实习内容1 、实习说明、理论学习：实习安排说明、电子工艺基本技能技法学习、 分拣元件。2 、基本练习：焊接练习、拆焊练习以及焊接、拆焊考核。3 、电子工艺实习综合焊接考核：贴片工艺焊接练习、电子系统制作现场考核。4 、单片机开发系统制作：单片机开发系统介绍、元件分发以及芯片资料收集整理、单片机编程器制作考核和单片机开发系统制作。三、 实习过程1 安全知识1.1安全要素 1 、安全意识。 2 、安全技术。 3 、安全制度。1.2 安全进阶 1 、电器产品使用安全。 2 、雷电、静电安全。 3 、电磁兼容。1.3 安全用电知识 安全用电知识是关于如何预防用电事故及保障人身、设备安全的知识。在电子装配调试中，要使用各种工具、电子仪器等设备，同时还要接触危险的高电压，如果不掌握必要的安全知识，操作中缺乏足够的警惕，就可能发生人身、设备事故。为此，必须在熟悉触电对人体的危害和触电原因的基础上，了解一些安全用电知识，做到防患于未然。1.4 实习安全实习期间，要注意遵守实验室的规定，避免电击，机械损伤，还有烫伤，安全第一，在学习到技能的同时，要保障自身的人身安全。2 PCB电路板的手工焊接技术2.1 锡焊原理 焊接是使金属连接的一种方法。它利用加热手段，在两种金属的接触面，通过焊接材料的原子或分子相互扩散作用，使两种金属间形成一种永久的牢固结合。利用焊接的方法进行连接而形成的接点叫做焊点。2.2 焊接工艺的基本知识焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。2.3 焊接工具、焊料、焊剂的类别与作用焊接工具：电烙铁，加热焊锡以便连接导线和焊盘。焊料：焊锡，高温熔化，常温凝固利用这个特点焊接导线和焊盘。焊剂：松香，去除焊件表面氧化层，保护熔态焊料，减小熔态焊料表面张力。2.4 焊接方法1准备施焊准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的施烙铁头部要保持干净，即可以沾上焊锡（俗称吃锡）。 2加热焊件将烙铁接触焊接点，注意首先要保持烙铁加热焊件各部分，例如印制板上引线和焊盘都使之受热，其次要注意让烙铁头的扁平部分（较大部分）接触热容量较大的焊件，烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件，以保持焊件均匀受热。 3熔化焊料当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。 4移开焊锡当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。 5移开烙铁当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大致45的方向。上述过程，对一般焊点而言大约二，三秒钟。对于热容量较小的焊点，例如印制电路板上的小焊盘，有时用三步法概括操作方法，即将上述步骤2，3合为一步，4，5合为一步。实际上细微区分还是五步，所以五步法有普遍性，是掌握手工烙铁焊接的基本方法。特别是各步骤之间停留的时间，对保证焊接质量至关重要，只有通过实践才能逐步掌握。五步法图解2.5 手工焊接技术要点1、锡焊基本条件: 焊件可焊性；焊料合格；焊剂合适；焊点设计合理。2、锡焊要点：掌握好加热时间；保持烙铁头在合理的温度范围；保持烙铁头的清洁。 3、锡焊操作要领:焊件表面处理；预焊（也称镀锡等）；加热要靠焊锡桥；焊料凝固前焊件要固定；烙铁撤离有讲究 ；禁止烙铁头对焊点施力。2.6 完成内容焊接练习、拆焊练习以及焊接拆焊接考核。进行时间为2013.07.13-2013.07.14，其中7月13日为自己练习，在大通用板上尽可能多的焊接课程设计剩余的元件，再进行拆焊练习。7月14日为焊接、拆焊考核，具体内容为在小通用版上焊接至少20个电阻，2个按键，1个8pin的IC座，焊接完成以后经老师检查合格方可进行拆焊考核。3 贴片工艺介绍以及手工焊接练习3.1 SMT表面组装技术（表面贴装技术）技术简介 SMT是表面组装技术（表面贴装技术）（Surface Mounted Technology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。表面贴装技术是实现电子系统微型化和集成化的关键。20世纪70年代问世，80年代成熟的表面安装技术（Surface Mounting Technology 简称SMT），从元器件到安装方式，从PCB设计到连接方法都以全新面貌出现，它使电子产品体积缩小，重量变轻，功能增强，可靠性提高，推动信息产业高速发展。SMT已经在很多领域取代了传统的通孔安装（Through Hole Technology 简称THT），并且这种趋势还在发展，预计未来90%以上产品将采用SMT。3.2 表面贴装技术的主要特点 1 高密集 SMC、SMD的体积只有传统元器件的1/31/10左右，可以装在PCB的两面，有效利用了印制板的面积，减轻了电路板的重量。一般采用了SMT后可使电子产品的体积缩小40%60%，重量减轻60%80%。高可靠 SMC和SMD无引线或引线很短，重量轻，因而抗振能力强，焊点失效率可比THT至少降低一个数量级，大大提高产品可靠性。高性能 SMT密集安装减小了电磁干扰和射频干扰，尤其高频电路中减小了分布参数的影响，提高了信号传输速度，改善了高频特性，使整个产品性能提高。高效率 SMT更适合自动化大规模生产。采用计算机集成制造系统(CIMS)可使整个生产过程高度自动化，将生产效率提高到新的水平。低成本 SMT使PCB面积减小，成本降低；无引线和短引线使SMD, SMC成本降低，安装中省去引线成型、打弯，剪线的工序；频率特性提高，减少调试费用；焊点可靠性提高，减小调试和维修成本。一般情况下采用SMT后可使产品总成本下降30%以上。3.3 SMT元器件及设备3.3.1、表面贴装元器件SMD(surface mounting devices)SMT元器件由于安装方式的不同，与THT元器件主要区别在外形封装。另一方面由于SMT重点在减小体积，故SMT元器件以小功率元器件为主。又因为大部分SMT元器件为片式，故通常又称片状元器件或表贴元器件,一般简称SMD。 a.片状阻容元件 表贴元件包括表贴电阻、电位器、电容、电感、开关、连接器等。使用最广泛的是片状电阻和电容。 片状电阻电容的类型、尺寸、温度特性、电阻电容值、允差等，目前还没有统一标准，各生产厂商表示的方法也不同。b.表贴器件 表面贴装器件包括表面贴装分立器件(二极管、三极管、FET/晶闸管等)和集成电路两大类。 SMD集成电路一种称为BGA的封装应用日益广泛，主要用于引线多、要求微型化的电路。3.4 手工焊接贴片元件 3.4.1 焊接方法 先在PCB 板上其中一个焊盘上镀点锡，然后左手用镊子夹持元件放到安装位置并抵住电路板，右手用烙铁将已镀锡焊盘上的引脚焊好。元件焊上一只脚后已不会移动，左手镊子可以松开，改用锡丝将其余的脚焊好。如果要拆卸这类元件也很容易，只要用两把烙铁(左右手各一把)将元件的两端同时加热，等锡熔了以后轻轻一提即可将元件取下。3.4.2 焊接质量aSMT典型焊点SMT焊接质量要求同THT基本相同，要求焊点的焊料的连接面呈半弓形凹面，焊料与焊件交界处平滑，接触角尽可能小，无裂纹、针孔、夹渣， 表面有光泽且平滑。b常见SMT焊接缺陷几种常见SMT焊接缺陷见图3.4.2.1 焊料 SMD 铜萡 SMB (a)焊料过多 (b)漏焊(未润湿) (c)立片(又称“墓碑现象”“曼哈顿”)3.5 完成内容 在3小时内将贴片练习套件中的所有贴片元件焊接到贴片练习PCB板上，注意元件极性，在焊接贴片集成电路时，要将所有管脚对齐，然后先焊其中几个经行定位，然后再逐一将所有管脚焊接起来，若管脚短路，用烙铁蘸适量松香拖过短路管脚，则管脚会自然分开。在焊接过程中深有体会，手工焊接贴片原件，必须有耐心，并且细心，一定要按照步骤来焊接，否则会没有效率并且焊接质量不高，焊接成果如图3.5.1。 图3.5.14 电子系统制作4.1 组装多功能液晶显示电子钟 实习提供的是多功能液晶显示电子钟的散件，需要自己动手组装。该电子钟散件安装简单，只要按安装图将元件按图上所标示的位置焊接无误，不用调试，即可工作。该电子钟电路采用的是贴片原件，在安装过程中一定要细心，先在一遍焊盘上镀锡，用镊子夹住贴片，右手用30W以下的电烙铁和含锡量在63%的0.5mm的焊锡丝进行焊接。焊锡不宜过多，以免短路，认真操作即可成功。安装导电胶排线时显示屏放好后，导电胶中间黑色的一面直接对准显示屏下面的暗条放进槽内。固定好线路板后整好已对准导电胶排线(不要把导电胶排线撕开)，然后将线路板用螺丝上紧即可。液晶屏是易碎品，一定轻拿轻放，不可跌落和碰撞，以免损坏。焊接完成电路板如图4.1.1所示 图4.1.1组装完成成品如图4.1.2所示 图4.1.25 单片机开发系统制作 5.1 芯片资料收集整理 5.1.1 ADC0809 ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D数模转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。 5.1.2 ADC0804ADC0804是属于连续渐进式（Successive Approximation Method）的A/D转换器，这类型的A/D转换器除了转换速度快（几十至几百us）、分辨率高外，还有价钱便宜的优点，普遍被应用于微电脑的接口设计上。5.1.3 DS1302 美国DALLAS公司推出的具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。5.1.4 AT24C02AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM， 内部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。5.1.5 AT89S52AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统 可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。 5.1.6 DAC0832DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。 5.1.7 MC1403MC1403是低压基准芯片。一般用作812bit的D/A芯片的基准电压等一些需要基本精准的基准电压的场合。 输出电压: 2.5 V /- 25 mV 输入电压范围: 4.5 V to 40 V 输出电流: 10 mA5.2 单片机编程器制作 根据编程器PCB板上的标注，准确的将元件焊接上去，注意管脚正负，完成以后如图5.2.1所示5.3 单片机开发系统制作 根据单片机开发板上标注，按照从低到高的顺序，依次焊接元件，由于PCB板印刷错误，在焊接三极管时，注意要将管脚按照与板子上标注相反方向插装焊接。经过19号一整天的努力，单片机开发板焊接完成，测试正常，如图5.3.1所示。 图5.3.1四、 实习总结当今世界，电子技术处在发展变化最活跃的前沿，新的技术层出不穷，电子产品更新换代周期不断缩短。当今社会已经离不开电，据资料统计95%的行业与电子技术密切相连，98%的行业的发展是建立在电子技术之上的！电子技术是一门实践性非常强的学科，再复杂的电子系统，也是源于一个个实践中积累起来的单元电路；再先进高效的虚拟仿真工具，最终效果检验和社会价值的实现，还是取决与物理实体的实践。学习电子技术，离开实践，最终是纸上谈兵，派不上实际用场。本次电子工艺实习，我在焊接训练中花了大量的时间，因为这是基本功练习，只有基本功扎实，才能顺利