电子产品组装与调试学生学习手册机械系.doc

电子产品组装与调试电子产品组装与调试 综合实训指导手册综合实训指导手册 电工电子教学部电工电子教学部 1 36 目目 录录 项目一项目一 常用元器件的识别与检测常用元器件的识别与检测 1 任务一 电阻器的识别与检测 1 任务二 电容器的识别与检测 5 任务三 半导体二极管的识别与检测 9 任务四 半导体三极管的识别与检测 13 任务五 集成电路的识别与检测 16 项目二项目二 常用装配工具与准备工艺常用装配工具与准备工艺 19 任务一 常用装配工具的使用 19 任务二 导线的加工 21 任务三 元器件的成型工艺 22 任务四 元器件的插装工艺 24 项目三项目三 手工焊接基本工艺手工焊接基本工艺 51 任务一 元器件引线的成型 51 任务二 搪锡技术 53 任务三 手工焊接与实用锡焊技能 56 任务四 实用拆焊技能 61 项目四 声光报警电路制作 1 36 项目一项目一 常用元器件的识别与检测常用元器件的识别与检测 任务一任务一 电阻器的识别与检测电阻器的识别与检测 基础理论基础理论 电阻器的概述电阻器的概述 电阻器是具有电阻特型的电子元器件 是电子线路中应用最为广泛的元件之一 电阻 器的符号为 R 常见的电阻符号如图 1 1 所示 普通电阻可变电阻热敏电阻 压敏电阻光敏电阻 滑动变阻器 V 图图 1 1 常见电阻器电路符号常见电阻器电路符号 电阻器可以按照结构或者材料划分 如表 1 1 划分方法划分方法分类分类划分方法划分方法分类分类 固定电阻器碳膜电阻器 可变电阻器 电位器 金属膜电阻器 敏感电阻器线绕电阻器 按结构分按材料分 热敏电阻器 电阻器的命名电阻器的命名 根据国家标准 GB2470 81 电子设备用电阻器 电容型号命名方法 的规定 电阻 器和电位器的型号由以下四个部分组成 序号 用数字表示 分类 用数字 字母表示 材料 用字母表示 主称 R 电阻 W 电位器 2 36 表表 1 2 电阻器与电位器型号的命名含义电阻器与电位器型号的命名含义 第一部分第一部分第二部分第二部分第三部分第三部分 用字母表示主称用字母表示主称用字母表示材料用字母表示材料用数字或者字母表示分类用数字或者字母表示分类 R电阻器符号意义符号意义 W电位器T碳膜1普通 H合成膜2普通 J金属膜 箔 3超高频 Y氧化膜4高阻 S有机实心5高温 N无机实心7精密 I玻璃釉膜8高压 X线绕9特殊 C沉积膜G高功率 G光敏T可调 X小型 L测量用 W微调 D多圈 举例 RJ71 精密金属膜电阻器 WSW1 微调有机实心电位器 电阻器的主要参数电阻器的主要参数 1 单位 电阻的单位为欧姆 用 表示 常用的还有千欧 k 和兆欧 M 1M 1000k 1k 1000 2 电阻器的标称阻值和误差 在电阻上标注的电阻数值叫作标称阻值 如 1 5K 5 1 它的实际阻值允许有一定的 误差 叫允许误差 分为 级 5 级 10 级 20 如电阻器上标 3K 则表示这个电阻的阻值是 3K 误差为士 5 3 电阻器的额定功率 电阻器的额定功率指电阻器在直流或者交流电路中长期工作所允许消耗的最大功率 是选 择电阻器的一个重要参数 符号如下图 1 2 所示 15 一般表示 0 125W0 25W 0 5W1W5W 图图 1 2 电阻器额定功率符号电阻器额定功率符号 3 36 基础技能基础技能 电阻器的识别电阻器的识别 电阻器的识别主要是识别阻值和允许误差 常用的方法有以下几种 1 直标法 用阿拉伯数字和单位在电阻上直接表示出标称阻值和允许的偏差 优点是直观 缺点是小 数点不易辨识 如图 1 3 所示 RX 100k 5 1W 商标 型号 阻值 功率误差 图图 1 3 电阻器识别电阻器识别 直标法举例直标法举例 2 色标法 色标法是用不同颜色的色环在电阻器表面标出阻值和误差 一般分为以下两种标法 1 两位有效数字的色标法 普通电阻器用四条色环就能表示电阻器的参数 从左到右观察色环的颜色 意义见表 第一 第二色环表示阻值 第三色环表示倍率 第四色环表示允许误差 2 三位有效数字的色标法 一般用于精密仪器 表示方法与意义和两位相同 不同之处为前三位表示阻值 如 1 4 图 颜色颜色 第第 一一 有效数有效数 第第 二二 有效数有效数 第第 三三 有效数有效数 倍率倍率允许偏差允许偏差 黑黑 0 00 00 010100 0 棕棕 1 11 11 110101 1 1 1 红红 2 22 22 210102 2 2 2 橙橙 3 33 33 310103 3 黄黄 4 44 44 410104 4 4 36 图图 1 4 电阻电阻器识别器识别 色标表示方法色标表示方法 表表 1 3 色标法各颜色含义表色标法各颜色含义表 电阻器的测量电阻器的测量 除了以上直观读出电阻器的阻值外 还可以使用万用表测量电阻器的阻值 使用万用表测 量的步骤如下 1 选择量程 通过由大到小调整欧姆档的量程 使指针在表头中间区域 2 欧姆调零 将万用表红黑表笔相接 调节欧姆调零旋钮 使指针指在欧姆刻度线的零位上 注意每次 换量程后都要进行欧姆调零 3 测量阻值 右手握两表笔 左手捏住电阻器 将表笔跨接在被测电阻两侧 注意手指不能接触被测电 阻的两端引线 以免人体电阻影响 特别是测量大电阻时 4 读数 读出表头欧姆刻度线上指针所指读数 实际阻值为该读数和量程的倍率之积 电阻器的选用与质量判别电阻器的选用与质量判别 电阻器的选用主要综合考虑以下两种要求 1 参数符合电路要求 电阻器应选用标称阻值系列 允许偏差多用 5 额定功率大约为电路中实际功率的 1 5 2 倍以上 2 考虑外形尺寸价格等 稳定性 耐热性 可靠性要求比价高的电路 选用金属膜或者金属氧化膜电阻 要求功率 大 耐热性好 工作频率不高的电路 可以选用绕线电阻 对于无特殊要求的一般电路 可以 采用碳膜电阻 降低成本 电阻器的质量判别方法主要以下两种 1 看表面有无烧焦 引线有无折断等现象 色环或者标识是否完整等 绿绿 5 55 55 510105 5 0 5 0 5 蓝蓝 6 66 66 610106 6 0 25 0 25 紫紫 7 77 77 710107 7 0 1 0 1 灰灰 8 88 88 810108 8 白白 9 99 99 910109 9 金金1010 1 1 银银1010 2 2 5 36 2 用万用表测量阻值 合格的电阻值应该稳定在允许误差范围内 如果超出误差范围或者阻 值不稳定 都不能选用 技能训练技能训练 1 电阻器符号识别 2 色环电阻的识别 识别 5 个以上 画出电阻并填写阻值 表表 1 4 编号编号电阻图电阻图阻值阻值误差误差 例 红红绿绿红红金金 25 10 2 5k 2 5 1 2 3 4 5 6 3 用万用表测量上表所读电阻器的阻值 并检测电阻器测量值是否与标称值相符 任务二任务二 电容器的识别与检测电容器的识别与检测 基础理论基础理论 电容器的概述电容器的概述 电容器是组成电路的基本元件之一 是一种储能元件 在电子电路中起到耦合 滤波 隔 直通交和调谐等作用 一般用 C 表示 常用电容器的外形和电路图如 1 5 所示 非非极极性性电电容容极极性性电电容容可可调调电电容容微微调调电电容容 图图 1 5 电容器的常用电路符号电容器的常用电路符号 电容器的命名电容器的命名 电容器的型号命名一般有四个部分组成 6 36 序号 用数字表示 区分外形尺寸和性能指标 分类 用数字 字母表示 材料 用字母表示 主称 用字母C表似乎电容器 以上命名部分各数字和字母的含义可以查阅相关资料 这里不再赘述 电容器的主要参数电容器的主要参数 1 单位 电容器容量的基本单位是法拉 用 F 表示 法拉这个单位很大 一般常用单位是微法 uF 纳法 nF 和皮法 pF 换算关系如下 1mF 10 3F 1uF 10 6F 1nF 10 9F 1pF 10 12F 2 电容器的标称容量和允许误差 电容器外壳上的电容量值 称为电容器的标称容量 电容器的允许误差与电阻器相同 常用的允许误差有 2 5 10 20 等 通 常容量越小 允许误差越小 3 额定直流电压 额定电压是指在常温差压下 电容器长期可靠工作所能承受的最大直流电压 通常也称为 耐压值 交流电压的峰值不得超过电压的额定直流电压 4 绝缘电阻 绝缘电阻是指电容器两极之间的电阻 也称为漏电阻 基础技能基础技能 电容器的识别电容器的识别 电容器的识别方法主要有以下三种 1 直标法 直标法是指在电容器的表面直接用数字或者字母标出标称容量 额定电压以及允许偏差等 主要参数 如图 1 6 所示 7 36 北北京京C C0 02 25 5 2 25 5V V 2 22 20 00 0u uF F 商商标标表表示示电电容容表表示示介介质质 容容量量 C CL L1 11 1 3 3n n9 9J J 3 3 9 9 1 10 0 9 9F F 3 3 9 9 1 10 03 3p pF F 3 39 90 00 0p pF F 5 5 C CT T1 1 6 68 82 2J J 6 68 8 1 10 02 2 6 68 80 00 0p pF F 5 5 图图 1 6 电容器直标法举例电容器直标法举例 图图 1 7 电容器文字符号法举例电容器文字符号法举例 图图 1 8 电容器数码法举例电容器数码法举例 2 文字符号法 使用文字符号法 容量的整数部分写在容量单位的前面 容量的小数部分写在容量单位符 号的后面 允许偏差用文字符号表示 D 0 5 F 1 G 2 J 5 K 10 M 20 示例如图 1 7 所示 3 数码法 数码法一般用三位数字表示电容器容量的大小 单位为皮法 其中第一第二位为有效数字 第三位表示倍率 示例如图 1 8 所示 电容器的检测电容器的检测 电容器一般常见的故障有 击穿短路 短路 漏电或者电容变化等 通常情况下 可以用 万用表来判别电容的好坏 并对质量进行定性分析 1 固定电容器检测的方法 利用万用表的欧姆档 通过测量电容器两引脚之间的漏电阻 根据指针的摆动情况可以判 断电容器的好坏和质量 表表 1 5 电容器的检测判断电容器的检测判断 不同容量不同容量 1uF47uF 47uF 可选量程可选量程 相应量程相应量程 R 10kR 10kR 1kR 1kR 100R 100 常见故障检测现象说明 正常指针先向右偏转 再向左回归 容量太小或 者消失 表针不动 击穿短路表针不回归 检测 漏电现象表针回转幅度小 在同一电阻挡 1 万用表指针向右偏转幅度越大 电容器容量越大 2 万用表表针回转幅度越大 说明 漏电流越小 电容器性能越好 3 电解电容的反向漏电阻略小于正 向漏电阻 说明 1 检测 0 01uF 以下的小电容时 可以选用 R 10k 档 用万用表分别接触电容器的两个引脚 正常情况下阻值为无穷大 如果测出电阻值小或者为零 说明电容器漏电或者短路 2 检测 0 01uF 以上容量的固定电容 可以选用 R 10k 档测试电容是否有充电过程以及漏电 情况 8 36 用两个表笔任意接触电容器的两个引脚 调换表笔触碰电容器的引脚 如果电容器性能良好的话 万用表指针会向右摆动一下 随即迅速向左回转 返回无穷 大位置 2 电解电容极性的判别 1 观察法 一般电解电容的正极引线长 负极引线短 一般在负极那边的管脚上面有一个白色的负号 2 万用表测量 由于引线可由人为剪短或者符号有可能被磨掉 可以采用万用表来判别电解电容的极 性 极性判别 先测量电解电容任意两极间的漏电阻 交换红黑表笔 再测量电解电容的漏电阻 如果电解电容极性良好的话 在两次测量中 阻值大的一次便是正向接法 即红 表笔接电解电容的负极 黑表笔接电解电容的正极 漏电阻测量 针对不同容量的电解电容选用不同的量程 一般情况下 如表 1 5 选择 将万用表红表笔接电解电容的负极 黑表笔接正极 在刚接触的瞬间 万用表指 针向右偏转较大幅度 然后逐渐向左回归 直到停在某一个位置 此时的阻值便 是该电解电容的正向电阻 此值越大 说明漏电流越小 电容性能越好 将红黑表笔对调 重复刚才测漏电阻的过程 此时所测的电阻为电解电容的反向 漏电阻 实际使用中 电解电容的漏电阻在几百千欧以上 且反向漏电阻略小于正向漏电阻 注意事项 检测时 反复调换表笔接触电解电容的引脚 以确认电解电容有无充电现象 重复检测电解电容时 每次应将被测电解电容短接一次 检测时 手指不要接触电解电容的引脚 以免人体电阻造成误判 技能训练技能训练 1 电容器符号识别 2 电容器的识别 9 36 表表 1 6 编号编号名称名称电容量电容量耐压耐压有无极性有无极性 3 电容器的检测 表表 1 7 编号编号电容器类别电容器类别万用表档位万用表档位漏电阻漏电阻测量中的现象测量中的现象是否合格是否合格 1 2 3 4 任务三任务三 半导体二极管的识别与检测半导体二极管的识别与检测 基础知识基础知识 二极管的概述二极管的概述 二极管是由一个 PN 结 电极引线和外加封管壳制成的 具有单向导电性 电路符号如图 所示 V VD D 图图 1 9 二极管的电路符号图二极管的电路符号图 二极管的按照结构可以分为点接触型和面接触型两种 点接触型二极管的结电容较小 正 向电流和允许加的反向电压较小 常用于检波 变频等电路 面接触型二极管的结电容较大 正向电流和允许加的反向电压较大 主要用于整流电路等 面接触型二极管中用的较多的一种 是平面型二极管 在脉冲数字电路中用作开关管 二极管按照材料分 可以分为锗二极管和硅二极管 锗管与硅管相比 具有正向压降低 反向饱和漏电流大 温度稳定性差的特点 二极管按照用途可以分为普通二极管 整流二极管 开关二极管 发光二极管 稳压二极 管 光电二极管等 10 36 二极管的命名二极管的命名 国产二极管的命名由 5 部分组成 如图 1 10 所示 各部分意义如表 1 8 所示 第第一一部部分分 用用数数字字2 2代代表表二二极极管管 2 2A AP P8 8A A 2 2A A8 8P PA A 第第二二部部分分 用用字字母母代代表表二二极极管管材材料料与与极极性性 第第三三部部分分 用用字字母母代代表表二二极极管管类类别别 第第四四部部分分 用用数数字字代代表表生生产产序序号号 第第五五部部分分 用用字字母母作作区区别别代代号号 图图 1 10 二极管命名的方法二极管命名的方法 表表 1 8 二极管命名各部分含义二极管命名各部分含义 一二三四五 序号意义字母意义字母意义字母意义字母意义 2 二极管 A N 型锗材料 B P 型锗材料 C N 型硅材料 D P 型硅材料 P 普通管 W 稳压管 Z 整流管 U 光电管 K 开关管 国产 3 三极管 A PNP 型锗材 料 B NPN 型锗材 料 C PNP 型硅材 料 D NPN 型硅材 料 X 低频小功率管 G 高频小功率管 D 低频大功率管 A 高频大功率管 二极管的主要参数二极管的主要参数 二极管的单向导电性是二极管最基本和重要的特性 其表现在 1 二极管加正向电压时 存在一个 死区 对于硅二极管 其范围是 0 0 5V 对于 锗二极管 范围是 0 0 2V 只有在正向电压超过死区电压后 二极管才进入导通 状态 二极管导通后 通过的电流与电压之间呈现非线性 2 二极管加反向电压时 反向电流很小 并且基本不随电压大小变化 这一电流称 作二极管的反向饱和电流 二极管的参数较多 其主要参数如表 1 9 所示 型 号 地 产 11 36 表表 1 9 二极管参数意义二极管参数意义 参数参数符号符号说明说明 最大整流电流IF 二极管在长时间正常使用时允许通过的最大电流 使用时 不允许超过 此值 否则将会烧坏二极管 反向电流IR 二极管在规定的反向偏置电压情况下通过的二极管的反向电流 此电流 值越小 表明二极管的单相导电性越好 最大反向工作电流VRM 二极管正常工作时所能承受的最大反向电压值 对于普通二极管使用时 不允许超过此值 基础技能基础技能 二极管的识别二极管的识别 二极管的识别可以通过二极管的外形特性和引脚极性标记分辨出二极管的正 负极性 通 常情况下 有以下几种标记方法 1 在二极管的负极有一条色带标记 如图 1 11 a 所示 2 在二极管外壳的一端标有一个色点 有色点的一端表示二极管的正极 另一端为负极 如 图 1 11 b 所示 3 在二极管的外壳上直接印有二极管的电路符号 根据电路符号判断二极管的极性 如图 1 11 c 所示 4 发光二极管有两个引脚 一般长引脚为正极 短引脚为负极 如图 1 11 d 所示 a a b b c c 负负极极引引脚脚 正正极极引引脚脚 色色环环表表示示负负极极负负极极引引脚脚 正正极极引引脚脚色色点点表表示示正正极极 正正极极引引脚脚负负极极引引脚脚 外外壳壳上上标标出出电电路路符符号号 d d 图图 1 11 二极管引脚示意图二极管引脚示意图 二极管的检测二极管的检测 可以用万用表检测二极管的极性和质量 12 36 1 用万用表检测二极管的极性 1 将万用表欧姆档置于 R 100 或者 R 1k 档 2 用万用表红黑表笔任意测量二极管引脚间的电阻 3 交换万用表表笔再测一次 如果二极管是好的 那么两次测量结果必然一大一小 4 以阻值小的一次为准 黑表笔接的是二极管的正极 红表笔接的是二极管的负极 2 用万用表检测二极管的质量 1 测量二极管的正向电阻 将万用表置于 R 1k 档 万用表的黑表笔接正极 红表笔接 负极 2 测量二极管的反向电阻 将万用表置于 R 1k 档 万用表的红表笔接正极 黑表笔接 负极 3 根据二极管的正反向电阻判断二极管的好坏 检测分析如表 1 10 所示 表表 1 101 10 二极管正反向电阻值检测分析二极管正反向电阻值检测分析 检测结果检测结果 正向电阻正向电阻反向电阻反向电阻 二极管状态二极管状态判断结果判断结果 几百欧姆 几千欧姆几十千欧姆 几百千欧姆二极管单相导电正常 趋于无穷大趋于无穷大二极管正负极之间断路开路 趋于零趋于零二极管正负极之间通路短路 二极管正向电阻增大反向电阻减小单向导电性变坏性能变差 技能训练技能训练 1 先从二极管外观判断二极管的极性 再用万用表检测 并将检测结果填入表 1 11 表 1 11 引脚排列引脚排列 编号编号电路符号电路符号类型类型 外表标志判断外表标志判断检测结果检测结果 1 2 3 4 5 2 任意选用两个二极管 用万用表检测其质量的好坏 并记录评价 13 36 任务四任务四 半导体三极管的识别与检测半导体三极管的识别与检测 基础知识基础知识 三极管的概述三极管的概述 三极管是信号放大和处理的核心器件 广泛运用于电子产品中 三极管的核心是两个相互 联结的 PN 结 其内部结构分为发发射区 基区 集电区 按照 PN 结的不同组合方式 三极 管分为 PNP 型和 NPN 型 如图 1 12 所示为两种不同三极管的电路符号 b b e e c c V VT Tb b e e c c V VT T N NP PN NP PN NP P 图图 1 12 三极管电路符号三极管电路符号 三极管的种类很多 按照材料划分 可以分为锗三极管 硅三极管 按照器材性能方面分 可以分为低频小功率三极管 低频大功率三极管 高频小功率三极管 高频大功率三极管 从 PN 结类型划分 可以分为 PNP 型和 NPN 型 三极管的命名三极管的命名 三极管的命名一般由 5 个部分组成 各部分的意义如表 1 8 三极管的主要参数三极管的主要参数 表表 1 12 三极管主要参数及意义三极管主要参数及意义 参数参数符号符号说明说明 交流电流放大系数 表明三极管放大能力的重要参数 集电极最大允许电流ICM三极管电流放大系数明显下降时的集电极电流 集 射极间反向击穿电压VCEO三极管开路时 集电极和发射极之间允许加的最高反向电压 集电极最大允许耗散功率PCM三极管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率 基础技能基础技能 三极管的识别三极管的识别 14 36 半导体三极管引脚排列的方式因其封装形式不同而不同 一般而言 三极管引脚的分布还 是有一定规律的 可以通过观察直接分辨出三极管的各个管脚 表表 1 131 13 三极管引脚识读三极管引脚识读 封装形式封装形式外形外形引脚排列位置引脚排列位置分布特征说明分布特征说明 面对切角 引出线向下 从左至 右依次为发射极 e 基极 b 集电 极 c 平面朝向自己 引出线向下 从 左至右依次为发射极 e 基极 b 集电极 c 塑料封装 面对管子正面 型号打印面 散 热片为管背面 从左至右依次为 基极 b 集电极 c 发射极 e 面对管底 由定位标志起 按照 顺时针方向 引脚依次为发射极 e 基极 b 集电极 c 面对管底 由定位标志起 按顺 时针方向 引脚依次为发射极 e 基极 b 集电极 c 接地线 d 其中 d 与金属外壳相连 在电 路中接地 起到屏蔽的作用 面对管底 使带引脚的半圆位于 上方 从左至右 按顺时针方向 引脚依次为发射极 e 基极 b 集 电极 c 金属封装 面对管底 使引脚均位于左侧 下面的引脚是基极 b 上面的引 脚为发射极 e 管壳是集电极 c 15 36 管壳上两个安装孔用来固定三极 管 注 由于三极管管脚排列有很多种形式 若使用者不知道管脚排列情况 应该查阅相关产品手 册 或者用万用表检测判断 三极管的检测三极管的检测 1 用万用表判断三极管的管脚 1 判定基极 用万用表的第一根表笔依次接三极管的一个引脚 而第二根表笔分别接另两根引线 以测量 三极管 3 个电极中每两个电极之间的正 反向电阻 当第一根表笔接某个电极 而第二根表笔先后接触另外两个电阻均测得较小的电阻值时 则 第一根表笔所接的那个电极为基极 b 这时 如果红表笔接基极 则可以判定三极管为 PNP 型 如果黑表笔接基极 则可以判定三极管为 NPN 型 2 判定三极管的集电极和发射极 根据第一步判断出基极和类型后 再判定集电极个发射极 将万用表置于 R 1k 档 假设 为 NPN 型三极管 黑表笔接基极 b 红红表笔分别接触另外两个引脚 所测的电阻将一个大一个小 再阻值小的一次中 红表笔所接的为集电极 那么在另一次测量中 红表笔接的是发射极 如果测量的是 PNP 型的 检测时 只要将红表笔固定接基极 b 用黑表笔分别接触其余两 个引脚进行测量同样可以得出结论 在阻值小的一次测量中 黑表笔所接的引脚为集电极 e 在另一次测量中 黑表笔所接的为发射极 c 2 用万用表检测三极管质量 在实际测量中 常常采用测量放大能力的方法来区别三极管的好坏 以 NPN 型三极管为例 将万用表置于 R 1k 档 先用万用表的红表笔接发射极 e 黑表笔接集电极 c 然后将潮湿的手指捏住基极 b 和集电 极 c 注意 c 与 b 不要接触 此时 万用表指针向右偏转 偏转的角度越大 说明被测管的放大倍数 越大 如果 指 针不动或者向右偏转不大 说明管子的放大能力很差或者已经损坏 技能训练技能训练 1 先从三极管外观判断各管脚 再用万用表检测 并将检测结果填入表 1 14 表 1 14 引脚排列引脚排列 编号编号电路符号电路符号类型类型 外表标志判断外表标志判断检测结果检测结果 1 16 36 2 3 4 5 2 任意选用两个三极管 用万用表检测其质量的好坏 并记录评价 任务五任务五 集成电路的识别与检测集成电路的识别与检测 基础知识基础知识 集成电路概述集成电路概述 集成电路 IC 是利用半导体工艺或厚 薄工艺将电路的有源器件 三极管 场效应管等 和无源器件 电阻器 电容器等 及其连线制作在半导体基片或绝缘基体上 形成具有特定功 能的电路 并封装在管壳之中 集成电路与分立元件相比 具有体积小 重量轻 功耗低 成 本低 可靠性稿等特点 广泛应用于电子产品中 集成电路的种类很多 按照制作工艺分可以分为半导体集成电路 薄膜集成电路 厚膜集 成电路和混合集成电路 4 类 按照功能分可以分为模拟集成电路和数字集成电路 按规模分可 以分为小规模 SSI 中规模 MSI 大规模 LSI 和超大规模 VLSI 按照电路中晶体管 的类型可以分为双极型电路和单极型集成电路两类 此外 还有一些分类方法 集成电路的封装有多种形式 主要有金属封装 陶瓷封装 塑料封装等 各具特点 基础技能基础技能 集成电路的使用常识集成电路的使用常识 1 引脚的识别 1 圆形封装 圆形封装管底对准集成电路 从管键开始顺时针读引脚序号 2 单列直插式封装 单列直插式封装 SIP 一般是正面 印有型号和商标的一面 朝集成电路 引脚朝下 缺 口 凹槽或色点作为引脚参考标记 引脚编号顺序一般从左到右排列 3 双列直插式封装或四边带引脚的扁平型封装 双列直插式封装 DIP 或四边带引脚的扁平型封装 UFP 的一般规律是 集成电路引脚 朝上 以缺口或色点等标记为参考标记 引脚编号按照顺时针方向排列 如果集成电路引脚朝 17 36 下 以缺口或色点为参考标记 则引脚按照顺时针方向排列 图图 1 13 集成电路的封装形式集成电路的封装形式 2 使用注意事项 1 使用前应对集成电路的功能 内部结构 电特性 外形封装以及与该集成电路相连接的电 路作全面的分析和理解 使用情况下的各项电性能参数不能超出集成电路所允许的最大使用范 围 2 安装集成电路时要注意方向 不要搞错 在不同型号间互换时要特别注意 3 正确处理好空脚 遇到空脚时 不应该擅自接地 这些引脚为更替或备用脚 有时也作为 内部连接 CMOS 电路不用的输入端不能悬空 4 注意引脚承受的应力与引脚间绝缘 5 对功率集成电路需要有足够的散热器 并尽量远离热源 6 切忌带电插拔集成电路 7 集成电路及其引线应远离脉冲高压源 8 防止感性负载的感应电动势击穿集成电路 可以在集成电路相应引脚接入保护二极管 以 防止过压击穿 9 注意供电电源的极性和稳定性 集成电路的质量判别集成电路的质量判别 当集成电路装入整机线路板后 若出现故障 一般检查判断的方法有三种 1 用万用表欧姆档测量集成电路各脚对地的电阻 然后与标准值比较 从中发现问题 2 用万用表在线测量各引脚对地的电压值 在集成电路供电电压符合规定的情况下 如有不符 合标准电压值的引脚 再查其外围元件 若无损坏和失效 则可认为是集成电路的问题 3 用示波器将其波形与标准波形进行比较 从中发现问题 第三种办法是用同型号的集成块进 行替换试验 这是见效最快的一种办法 18 36 技能训练技能训练 1 典型集成运放的测试 并记录测试结果 用万用表粗侧 LM324 的典型数据 O OU UT T 1 14 4 O OU UT T 8 8 1 1 O OU UT T I IN N 1 13 3 I IN N 1 12 2 I IN N 9 9 I IN N 1 10 0 G GN ND D 1 11 1 7 7 O OU UT T 2 2 I IN N 3 3 I IN N 4 4 V VC CC C 5 5 I IN N 6 6 I IN N 图图 1 14 LM324 引脚排列引脚排列 表表 1 15 测量测量 LM324 的典型数据的典型数据 黑表笔位置黑表笔位置红表笔位置红表笔位置正常电阻值 正常电阻值 k 不正常电阻值不正常电阻值 VCCGND16 17 GNDVCC5 6 V IN 500 或者 V IN 55 OUTVCC20 OUTGND60 65 测量时注意 1 分别检查 LM324 的 4 各运算放大器 各对应引脚的电阻值应基本相等 否则参 数一致性差 2 若用不同型号的万用表测量 电阻值会有所差异 但在上述测量着那个 只要有 一次电阻为零 即说明内部有短路故障 读数为无穷大 说明内部有开路损坏 19 36 项目二项目二 常用装配工具与准备工艺常用装配工具与准备工艺 任务一任务一 常用装配工具的使用常用装配工具的使用 基础理论基础理论 在电子产品的装配过程中 经常需要对导线进行剪切 剥头 捻线等加工 对元器件 的引线加工成型 需要用到专门的工具 本节将介绍完成这些工作的常用工具 并介绍使 用方法和使用技巧 钳口类工具钳口类工具 表 2 1 列出了常用钳口类工具外形 名称 用途等 表表 2 12 1 常用钳口工具用途常用钳口工具用途 外形外形名称名称俗称俗称外形特点外形特点用途用途 尖嘴钳修口钳头部尖细 一般用来夹持小螺母 小零部件 尖 嘴钳一般带有绝缘套柄 能绝缘 平嘴钳扁嘴钳头部扁平 主要用来拉直裸导线 导线及元器件 引脚成型 也可以在给晶体管 热敏 元件引脚涂锡时 用平嘴钳夹住引线 以便散热 偏口钳斜口钳 钳头部位 成八字形 用来剪切印制板焊接面上焊点多余的 引线或剪切绝缘套管等 圆嘴钳圆头钳 钳头部位 成圆锥形 可以根据安装需要 利用它很方便的 将导线端头或元器件引脚完成一个个 不同直径的圆环 以便安装 钢丝钳老虎钳 钳头部位 成长方形 钳头用于弯绞和钳夹线条或拧断其他 薄板等材料 齿口可以用来紧固或拧松螺母 刀口用于切断电线 削剥导线绝缘层 镊子 医用镊子 头部较宽 普通镊子 头部较细 主要用途是手工焊接时夹持导线和元 器件 防止其移动 剪切类工具剪切类工具 20 36 表表 2 22 2 常用剪切工具用途常用剪切工具用途 外形外形名称名称俗称俗称外形特点外形特点用途用途 偏口钳斜口钳 钳头部位成 八字形 主要用于剪切导线 尤其是剪掉印制 电路板焊接点上多余的引线 还经常 代替一般剪刀剪断绝缘套管等 剥线钳 适用于各种线径的橡胶绝缘电线 电 缆芯线的剥皮 手柄是绝缘的 可根 据被剥导线的线径大小 在钳口处选 用不同直径小孔 已到达不损坏芯线 的目的 剪刀刃口角度大剪切金属线材 电工刀 常用的切削工具 刀柄处没有绝缘 不能在带电导体上使用电工刀操作 紧固类工具紧固类工具 如果要紧固 拆卸螺钉 螺母 通常会选用螺钉旋具和螺母旋具等紧固工具来完成 1 螺钉旋具 螺钉旋具俗称螺丝刀 按照头部形状不同 可以分为一字形和十字形 外形如图 2 1 图图 2 12 1 螺钉旋具螺钉旋具 2 螺母旋具 常见螺母旋具外形如图 2 2 21 36 图图 2 22 2 常用螺母旋具常用螺母旋具 任务二任务二 导线的加工导线的加工 基础技能基础技能 导线的加工工艺导线的加工工艺 导线的加工工序为 剪裁 剥头 捻头 上锡 1 剪切 1 将导线拉直 2 用剪刀 钢丝钳 偏口钳等钳口工具按工艺文件的导线加工表对导线进行剪切 剪 切时先剪长导线 后剪短导线 应做到长度准 切口整齐 不损伤导线及绝缘皮 2 剥头 剥头是去除导线绝缘层和保护层 剥头时应不损伤芯线 剥头的长度应按照工艺文件 对导线加工的要求进行 一般长度为 10mm 12mm 常用工具为自动剥线钳 剪刀 钢丝钳 等 3 捻头 对于多股芯线 在剥头后有松散现象 用镊子或者捻头机把松散的芯线绞合整齐 称 为捻头 捻头时应该松紧适度 螺旋角在 30 40 不卷曲 不断股 4 上锡 为了提高导线的可焊性 防止虚焊 假焊 要对导线进行浸锡处理 22 36 任务三任务三 元器件的成型工艺元器件的成型工艺 基础理论基础理论 元器件在安装前 应根据安装位置特点以及工艺 预先将元器件的引线加工成一定的 形状 元器件的成型工艺要求元器件的成型工艺要求 1 引线成型后 引线弯曲部分不允许出现模印 压痕和裂纹 2 引线成型过程中 元器件本体不应产生破裂 表面封装不应损坏或开裂 3 引线成型尺寸应符合安装尺寸要求 4 凡是有标记的元器件 引线成型后 其规格 型号 标志符号应该向上 向外 方向 一致 便于目视识别 5 元器件引线弯曲处要有弧形 其 R 不得小于引线直径的 2 倍 6 元器件引线弯曲处离元器件封装根部至少 2mm 距离 基础技能基础技能 元件的引线的折弯成型需要根据焊点间距 插装形式等具体对待 下面列出几种常见 的成型形式 轴向引线元器件的成型轴向引线元器件的成型 表表 2 32 3 轴向引线元器件成型方法轴向引线元器件成型方法 适用元器件适用元器件安装方式安装方式引线加工方法引线加工方法成型示意图成型示意图 卧式安装 1 用镊子 或扁嘴钳 在离元器 件封装点 2 3mm 处夹住其某一引脚 2 适当用力将元器件引脚完成一 定弧度 3 用同样的方法对元器件另一引 脚成型 电阻 二极管等 立式安装 采用镊子在元器件的某引脚 一般 选元器件有标记的一端 离元器 件封装点 3 4mm 处将引线完成半圆 状 实际引线的尺寸要视印制板上 的安装位置孔距来确定 23 36 径向引线元器件的成型径向引线元器件的成型 表表 2 32 3 径向引线元器件成型方法径向引线元器件成型方法 适用元器件适用元器件安装方式安装方式引线加工方法引线加工方法成型示意图成型示意图 卧式安装 用镊子分别将电容的两引线 在离主体 3 5mm 处完成直角 电解电容 立式安装 用镊子先将电容的引线沿电 容主体向外完成直角 离 4 5mm 处再完成直角 三极管 一般采用直 插式 1 用镊子将引线拉直 2 三个电极引线分别成一定 的角度 45 也可以根 据需要将中间的引线向前或 向后完成一定的角度 技能训练技能训练 1 选用适当的工具 并按照图所示的插装工艺要求对各元器件引线进行成型加工 图图 2 32 3 元器件引线成型要求元器件引线成型要求 24 36 任务四任务四 元器件的插装工艺元器件的插装工艺 基础理论基础理论 元器件的插装方式元器件的插装方式 1 卧式安装 将元器件水平紧贴电路板 也称为水平安装 优点是稳定性好 比较牢固 受振动时 不易脱落 要求元器件数据标记面朝上 方向一致 元器件装接后表面整齐 美观 图图 2 42 4 卧式安装示意图卧式安装示意图 2 立式安装 立式安装的优点是密度大 占用印制板的面积小 拆卸方便 电容 三极管插装多用 此方法 电阻器 电容器 半导体二极管轴向对称元件的插装常用卧式或立式两种方式 具体方 式与电路板的设计有关系 图图 2 42 4 立式安装示意图立式安装示意图 元器件的插装次序元器件的插装次序 电路板上的元器件安装次序以前道工序不影响后道工序为原则 一般采用先装低矮小 功率卧式元器件 然后装立式元器件或卧式大功率元器件 再装可变元器件 易损元器件 最后装散热器的元器件和特殊的元器件 25 36 基础技能基础技能 下面介绍常用电子元器件的安装方法 电阻器的安装电阻器的安装 电阻器可以采用立式或卧式的安装方法 安装时应注意区分同一电路中电阻相同而功 率不同 类型不同的电阻器 不要相互插错 安装大功率电阻器要注意使之与底板隔开一 定的距离 以利于散热 小功率电阻器一般采用卧式安装 并且要紧贴底板安装 以减少 引线形成的分布电感 晶体管的安装晶体管的安装 各种晶体管在安装的时候要注意分别它们的型号 引脚次序和正负极性 有时同一型 号的器件 由于厂商不同 引脚次序也会有变化 一定要认准排列次序 电容器的安装电容器的安装 瓷片电容器安装时要注意耐压级别和温度系数 电解电容一定要注意正负极 否则会发生严重事故 双列直插式集成电路的安装双列直插式集成电路的安装 1 确保拿取时人体不带静电 可以通过事先接触一下如自来水管道等金属管道或较大型 的金属落地物体等来中和静电电荷 2 注意方向不要装反 由于绝大多数双列直插式集成电路引脚都是对成排列的 必须认 清 脚的位置 3 安装前确保各引脚平直 清洁 排列整齐 间距正常 4 穿孔装插时 要让所有的引脚都套进以后再往下插 插到位 不要操之过急 否则弄 弯一两个引脚再整形 反而耽误时间 5 插好后及时将对角或者两端的两个引脚伏脚 即将伸出焊盘的部分折弯 扣死 以免 焊接前变动 6 带散热器的集成电路应该先装好散热器 插到位 待散热器和底板固定好后再来焊接 集成电路的引脚 26 36 任务五任务五 手工焊接与实用锡焊技能手工焊接与实用锡焊技能 基础知识基础知识 电烙铁的选择电烙铁的选择 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 焊锡的选择焊锡的选择 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 基础技能基础技能 手工焊接的基本操作手工焊接的基本操作 手工焊接作为电子爱好者必须掌握的基本功 看起来简单 但正确的焊接步骤却往往 被忽视 错误的操作方法将直接影响焊接质量 给产品留下了 虚焊 等故障的隐患 因 此 必须在学习实践过程中掌握好正确的焊接方法 同时注意焊接操作时的安全 1 焊接操作姿势与卫生 焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的 如果操作时鼻子距离烙铁头太近 则很 容易将有害气体吸入 一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于 30cm 通常以 40cm 时为宜 电烙铁拿法有三种 如图一所示 反握法动作稳定 长时间操作不宜疲劳 适于大功 率烙铁的操作 正确握法适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作 一般在操作台上焊印 制板等焊件时多采用握笔法 常见形式如下图所示 a 反握法 b 反握法 c 笔握法 图图 4 74 7 电烙铁握法电烙铁握法 焊锡丝一般有两种拿法 如图二所示 由于焊丝成分中 铅占一定比例 众所周知铅 27 36 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 a 连续锡焊时焊锡丝的拿法 b 断续锡焊时焊锡丝的拿法 图图 4 84 8 焊丝拿法焊丝拿法 使用电烙铁要配置烙铁架 一般放置在工作台右前方 电烙铁用后一定要稳妥放置在 烙铁架上 并注意导线等物体不要碰烙铁头 以免被烙铁烫坏绝缘后发生短路 2 五步法训练 作为一种初学者掌握手工锡焊技术的训练方法 五步法是卓有成效的 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 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 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 移开焊锡 当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开 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 具体操作如下图所示 图图 4 94 9 五步操作法五步操作法 28 36 图图 4 104 10 三步操作法三步操作法 3 焊接方法 焊接时 烙铁头与引线 印制板之间的接触位置要恰当 在下图中 a 中烙铁头与 引线接触而与铜箔不接触 b 中烙铁头与铜箔接触而与引线不接触 这两种情况都将造 成热传导不均衡 c 中烙铁头与引线和铜箔同时接触 这是正确的焊接加热法 图图 4 114 11 焊接方法焊接方法 焊接标准与质量评定焊接标准与质量评定 对焊点的要求有以下几点 可靠的电气连接 足够的机械强度 光洁整齐的外观 典型焊点的外观有以 下一些要求 1 形状为近似圆锥而表面微凹呈漫坡状 以焊接导线为中心 对称成裙形拉开 虚焊点表面往往呈凸形 2 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 3 表面光泽且平滑 4 无裂纹 针孔 夹渣 典型焊点的外观与锡量的掌握情况如下列图形所示 图图 4 124 12 典型焊点的外观典型焊点的外观 29 36 图图 4 134 13 焊点锡量的掌握焊点锡量的掌握 技能训练技能训练 训练的目的训练的目的 1 熟练掌握成型工具的使用 2 熟练掌握各种成型的方法和检验标准 3 熟练掌握元器件在印制板上的各种安装方法 4 熟练掌握焊接工具和辅助工具的正确使用 5 熟练掌握印制电路板的焊接方法 6 熟练掌握焊点质量的检验标准 训练器材与工具训练器材与工具 1 训练器材 焊接训练用印制板一块 按装配工艺表 见下表 准备元器件 表表 4 1 元器件装配工艺表元器件装配工艺表 序 号 元器件名称 数 量 成型与插装要求备注工具 1发光二极管5 不得倾斜 注意极性方法要一致 二 极管高出印制板 5mm 2电阻6 垂直安装和贴板安装各 3 个 垂直安 装时 不得倾斜 3三极管2 注意极性方法要一致 使用悬空安装 法和有高度限制安装法各 1 个 s 4瓷片电容2 标识方向一致 电容高出印制板 2mm 3mm 不得倾斜 5电解电容2 注意极性方法要一致 电容高出印制 板 2mm 3mm 不得倾斜 6拨动开关1贴印制板插平 电烙铁 斜口钳 镊子钳 直尺等 30 36 7立式微电位器1贴印制板插平 816 角集成块插座1贴印制板插平 9数码管1贴印制板插平 10 L7805 稳压集成 块 1支架固定安装法安装 并安装散热片 2 工具 电烙铁 斜口钳 镊子钳 直尺等 训练内容与步骤训练内容与步骤 1 训练内容 根据插装工艺要求和装配工艺表 完成元器件的成型 搪锡操作 并在印制电路板上 完成一组元器件的插装和焊接 2 插装顺序 按先低后高的原则进行插装焊接 即贴板安装电阻 集成块座 拨动开关 数码管 瓷片电容 电解电容 发光二极管 电位器 L7805 稳压集成块 训练要求训练要求 1 正确使用焊接工具和辅