电子产品工艺与设备大三上学期电子元件课件.ppt

2020 1 29 1 电子产品工艺 课程介绍 电子产品结构设计 上学期已学过 生产工艺 主要参考书 1 电子产品工艺 龙立钦编 电子工业出版社2009年7月2 电子产品工艺与实训 王成安编 机械工业出版社 2010年2月 教材 现代电子产品工艺 曹白杨 电子工业出版社 主要内容 2 电子元器件3 印刷电路板4 装配焊接技术5 电子装联技术6 表面组装技术7 电子产品技术文件8 电子产品的组装与调试工艺9 产品质量和可靠性 2020 1 29 4 专业技术基础课指定必修课以了解工艺为主面向应用理论实践相结合 课程特点 2020 1 29 5 先修课程电子产品设备电子产品结构设计 先修课程 2020 1 29 6 学习方法很重要复习并掌握先修课的有关内容课堂 听讲与理解 适当笔记课后 认真读书 完成作业实验 充分准备 勇于实践总成绩 期末考试成绩 实验成绩 平时成绩 学习方法 第1章电子元器件 本章重点 元器件的识别与检测本章难点 半导体分立器件的识别与检测 目录 电阻器的识别与检测电容器的识别与检测电感器的识别与检测半导体分立器件的识别与检测集成电路的测量电声器件与光电器件的检测开关 接插件和继电器的检测本章小节 返回主目录 一 电阻器 简称电阻 是在电子电路中用得最多的元件之一 在电路中起着限流和分压的作用 电阻器分类 电阻器从结构上可分为 固定电阻器和可变电阻器两大类 电阻器从从电阻的使用场合不同可分为 精密电阻器 大功率电阻器 高频电阻器 高压电阻器 热敏电阻器 光敏电阻器 熔断电阻器等 常见电阻器的外型和图形符号如图所示 固定电阻器的阻值是固定不变的 阻值的大小即为它的标称阻值 固定电阻器按其材料的不同可分为碳膜电阻 金属膜电阻 线绕电阻器等 可变电阻器的阻值可以在一定的范围内调整 它的标称阻值是最大值 其滑动端到任意一个固定端的阻值在0和最大值之间连续可调 可变电阻器又有可调电阻器和电位器两种可调电阻器有立式和卧式之分 分别用于不同的电路安装 电位器就是在可调电阻器上再加一个开关 做成同轴联动形式 如收音机中的音量旋钮和电源开关就是一个电位器 电阻器及电位器的型号由四个部分组成 电阻器的主要参数 1 电阻器的阻值电阻器上所标的阻值称为标称阻值 电阻器的实际阻值和标称值之差除以标称值所得到的百分数 为电阻器的允许误差 误差越小的电阻器 其标称值规格越多 电阻器上的标称阻值是按国家规定的阻值系列标注的 因此在选用时必须按阻值系列去选用 使用时将表中的数值乘以10n n为整数 就成为这一阻值系列 如E24系列中的1 8就代表有1 8 18 180 1 8k 180k 等系列电阻值 常用固定电阻器的标称阻值系列 2 电阻的额定功率电阻器在交直流电路中长期连续工作所允许消耗的最大功率 称为电阻器的额定功率 电阻的额定功率共分为19个等级 常用的有 1 20W 1 8W 1 4W 1 2W 1W 2W 5W 10W 20W等 电阻器额定功率系列 电阻器额定功率的符号表示 直接标志法对小于1000的阻值只标出数值 不标单位 对K M 只标注K M 精度等级标 或 级 级不标明 色环标志法 颜色醒目 标志清晰 不易退色 从不同的角度都能看清阻值和允许偏差 目前在国际上都广泛采用色标法 阻值和允许误差在电阻器上常用的标志方法有 文字符号法将需要标志的主要参数与技术指标用文字和数字符号有规律的标志在产品表面上 如 欧姆用 表示 千欧用k表示 兆欧 106 用M表示 吉欧 109 用G表示 太欧 1012 用T表示 普通电阻大多用四个色环表示其阻值和允许偏差 第一 第二环表示有效数字 第三环表示 乘数 与前三环距离较大的第四环表示允许偏差 如 红 红 红 银四环表示的阻值为如图1 22 102 2200 允许偏差为 10 如 绿 蓝 金 金四环表示的阻值为如图2 56 10 1 5 6 允许偏差为 5 精密电阻器一般用五道色环标注 它用前三道色环表示三位有效数字 第四道色环表示10n n为颜色所代表的数字 第五道色环表示阻值的允许误差 如 棕 黑 绿 棕 棕五环表示阻值为如图示 105 101 1050 1 05k 允许偏差为 1 如 棕 紫 绿 银 棕五环表示阻值为如图示 175 10 2 1 75 允许偏差为 1 片状固定电阻器的标示 矩形片状电阻器标记识别方法 当片式电阻阻值精度为 5 时 采用三个数字表示 跨接线记为000 专门作跨接线用的电阻器也叫片状跨接线电阻器或零阻值电阻 阻值小于10 的 在两个数字之间补加 R 阻值在10 以上的 则最后一数值表示增加的零的个数 例 4 7 记为4R7 100 记为101 1M 记为105 当片式电阻阻值精度为 1 时 则采用四个数字表示 前面三个数字为有效数 第四位表示增加的零的个数 阻值小于10 的 仍在第二位补加 R 阻值为100 则在第四位补0 例 4 7 记为4R70 100 记为1000 1M 记为1004 10 记为10R0 圆柱形片状电阻器标记识别 MELF的阻值以色环标志法表示 小型固定电阻网络电阻网络是电阻器集成的复合元件 也叫阻排 它具有体积小 重量轻 可以高密度安装 可靠性高 可焊性好等特点 薄膜电阻网络只在要求高频 精密的情况下使用 常用电阻器的允许误差等级 电位器的分类 按电位器所用的材料可将电位器分为碳膜电位器 WT 金属膜电位器 WJ 有机实心电位器 WS 玻璃釉电位器 WI 和线绕电位器 WX 等 按电位器的结构可将电位器分成单圈电位器 多圈电位器 单联电位器 双联电位器和多联电位器 开关的形式又有旋转式 推拉式 按键式等 按阻值调节的方式又可分为旋转式和直滑式两种 认识可变电阻器 1 常用电位器 线绕电位器性能特点 精度易于控制 稳定性好 电阻的温度系数小 噪声小 耐高温 但阻值范围较窄 一般在几欧到几十千欧之间 合成碳膜电位器性能特点 其阻值变化连续 分辨率高 阻值变化范围宽 100 4 7M 工作噪声小 稳定性好 品种多 因此广泛用于无线电电子设备和家用电器中 对温度和湿度适应性差 使用寿命短 额定功率有0 125W 0 5W 1W 2W等 精度一般为 20 电位器实物图和符号及连接方法如图所示 有机实芯电位器性能特点 结构简单 耐高温 体积小 寿命长 可靠性高 耐压稍低 噪声大 转动力矩大 它多用于对可靠性要求较高的的电路中 阻值范围在47 4 7M 功率在0 25W 2W之间 精度有 5 10 20 几种 多圈电位器 导电塑料电位器 带开关的电位器 线绕电位器由合金电阻丝绕在环状骨架上制成 其优点是能承受大功率且精度高 电阻的耐热性和耐磨性较好 其缺点是分布电容和分布电感较大 影响高频电路的稳定性 故在高频电路中不宜使用 直滑式电位器其外形为长方体 电阻体为板条形 通过滑动触头改变阻值 直滑式电位器多用于收录机和电视机中 其功率较小 阻值范围为470 2 2M 方形电位器这是一种新型电位器 采用碳精接点 耐磨性好 装有插入式焊片和插入式支架 能直接插入印制电路板 不用另设支架 常用于电视机的亮度 对比度和色饱和度的调节 阻值范围在470 2 2M 这种电位器属旋转式电位器 2 其它电位器 普通电阻器与电位器的测试 普通电阻器在具体测量时应注意以下几点 合理选择量程注意调零电位器的测试先测量电位器的总阻值 即两端片之间的阻值应为标称值 然后再测量它的中心端片与电阻体的接触情况 测试要求电位器的总阻值要符合标志数值 电位器的中心滑动端与电阻体之间要接触良好 其动噪声和静噪声应尽量小 其开关应动作准确可靠 检测方法先测量电位器的总阻值 即两端片之间的阻值应为标称值 然后再测量它的中心端片与电阻体的接触情况 将一只表笔接电位器的中心焊接片 另一只表笔接其余两端片中的任意一个 慢慢将其转柄从一个极端位置旋转至另一个极端位置 其阻值则应从零 或标称值 连续变化到标称值 或零 电容器 简称电容 是一种能存储电能的元件 其特性可用12字口诀来记忆 通交流 隔直流 阻低频 通高频 电容器在电路中常用作耦合 旁路 滤波 谐振等用途 知识分布网络 常见电容器的外型和图形符号 1 电容器的分类 按结构分三大类 固定电容器 可变电容器和微调电容器 按电解质分类有 有机介质电容器 无机介质电容器 电解电容器和空气介质电容器等 按用途分有 高频旁路 低频旁路 滤波 调谐 高频耦合 低频耦合 小型电容器等 按极性分为 有极性电容和无极性电容 贴片式电容器 2 电容器主要特性参数 标称电容量和允许偏差 额定电压 绝缘电阻 损耗 频率特性 电容器的标称容量与允许误差在电容器上标注的电容量值 称为标称容量 标准单位是法拉 F 常用的是微法 F 纳法 nF 皮法 pF 它们之间的换算关系为 1F 106 F 109nF 1012pF 电容器的标称容量与其实际容量之差 再除以标称值所得的百分比 就是允许误差 电容器容量标示 p11 对于普通电容器 从容量的标示进行区分 方法主要有三种 直标法 文字符号法 数字表示法 色标法 直标法例如在电容器上标志 33 F 32V 文字符号法如 3 3PF标志为3p3 1000PF标志为1n 6800PF标志为6n8 2 2 F标志为2 2 数字表示法 243 表示容量为24000PF 而 339 表示容量为33 10 1PF 3 3PF 色标法电容器容量的色标法原则上与电阻器类似 其单位为皮法 PF 对于片状电容器 其标示方法有两种 片状陶瓷电容元件标示法 片状电解电容元件标示法 固定电容器容量的标称值系列 电容器的允许误差等级 误差的标志方法一般有三种 1 将容量的允许误差直接标志在电容器上 2 用罗马数字 分别表示 5 10 20 3 用英文字母表示误差等级 用J K M N分别表示 30 用D F G分别表示 0 5 1 2 用P S Z分别表示 100 0 50 20 80 20 电容器的额定电压 电容器的额定耐压是指在规定温度范围下 电容器正常工作时能承受的最大直流电压 固定式电容器的耐压系列值有 1 6 6 3 10 16 25 32 40 50 63 100 125 160 250 300 400 450 500 1000V等 带 号者只限于电解电容使用 耐压值一般直接标在电容器上 但有些电解电容器在正极根部用色点来表示耐压等级 如6 3V用棕色 10V用红色 16V用灰色 电容器在使用时不允许超过这个耐压值 若超过此值 电容器就可能损坏或被击穿 甚至爆裂 3 电容器的型号命名方法 5 常用电容器 铝电解电容器性能特点 铝电解电容器有正负极之分 容量大 能耐受大的脉动电流 容量误差大 泄漏电流大 普通的不适于在高频和低温下应用 不宜使用在25kHz以上频率低频旁路 信号耦合 电源滤波 注意 电解电容的容量 耐压 极性都标在外壳上 表示正极 或用电极长引线表示 表示负极 或用电极短引线表示 电解电容器 CA 铌电解电容 CN 性能特点 用烧结的钽块作正极 电解质使用固体二氧化锰温度特性 频率特性和可靠性均优于普通电解电容器 特别是漏电流极小 贮存性良好 寿命长 容量误差小 而且体积小 单位体积下能得到最大的电容电压乘积对脉动电流的耐受能力差 若损坏易呈短路状态超小型高可靠机件中 金属化纸介电容器性能特点 体积小容量大b自愈能力强 为其最大的优点 c 稳定性能 老化性能 绝缘电阻都比瓷介 云母 塑料膜电容器差 适用于对频率和稳定性要求不高的电路 涤纶电容器性能特点 电容器的容量大 体积小耐热性 耐湿性好 耐压强度大 由于材料的成本不高 所以制作成本低 价格便宜 稳定性较差 适合于稳定性要求不高的地方 云母电容器性能特点 稳定性高 精密度高 可靠性高 介质损耗小 固有电感小 温度特性好 频率特性好 不易老化 绝缘电阻高 是优良的高频电容器 瓷介电容器其外层常涂有各种颜色保护漆 以表示温度系数 如白色和红色表示负温度系数 灰色 蓝色表示正温度系数 性能特点 耐热性好 稳定性好 耐腐蚀性好 b 绝缘性能好 c 介质损耗小 温度系数范围宽 d 原材料丰富 结构简单 便于开发新产品 e 容量较小 机械强度小 可变电容器可变电容器主要用于输入调谐回路和本机振荡电路中 是一种可大可小 在一定范围内连续可调的电容器 单联可变电容器 双联可变电容器 微调电容器微调电容器又称半可变电容器 它的容量变化范围比可变电容器小很多 电容量可在某一小范围内调整 并可在调整后固定于某个电容值 薄膜电容器性能特点 频率特性好 介电损耗小不能做成大的容量 耐热能力差 2020 1 29 61 可编辑 纸介电容器一般是用两条铝箔作为电极 中间以厚度为0 008 0 012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成 制造工艺简单 价格便宜 能得到较大的电容量 玻璃釉电容器 稳定性较好 损耗小 耐高温 200度 电感器 知识网络分布 电感器的概念及基本特性 电感器 简称电感 也是构成电路的基本元件 在电路中有阻碍交流电通过的特性 其基本特性也可用12字口诀来记忆 通直流 阻交流 通低频 阻高频 电感器在电路中常用作扼流 降压 谐振等 常见电感器的外型和图形符号如图所示 1 电感器的分类 按导磁性质可分为空心线圈 磁心线圈和铜心线圈等 按用途可分为高频扼流线圈 低频扼流线圈 调谐线圈 退耦线圈 提升线圈和稳频线圈等 按结构特点可分为单层 多层 蜂房式 磁心式等 2 电感线圈的主要特性参数 电感量L 感抗XL 品质因素Q 分布电容 3 电感的型号命名方法电感元件的型号一般由下列四部分组成 第一部分 主称 用字母表示 其中L代表电感线圈 ZL代表阻流圈 第二部分 特征 用字母表示 其中G代表高频 第三部分 型式 用字母表示 其中X代表小型 第四部分 区别代号 用数字或字母表示 4 电感元件的标示方法 直标法 数码表示法 色标法 片状电感器 5 常用电感器 单层线圈单层线圈的电感量较小 约在几个微亨至几十微亨之间 单层线圈通常使用在高频电路中 为了提高线圈的Q值 单层线圈的骨架 常使用介质损耗小的陶瓷和聚苯乙烯材料制作 多层线圈单层线圈的电感量小 如要获得较大值电感量时单层线圈已无法满足 因此当电感量大于300 H时 就应采用多层线圈 蜂房线圈多层线圈的缺点之一就是分布电容较大 采用蜂房绕制方法 可以减少线圈的固有电容 所谓的蜂房式 就是将被绕制的导线以一定的偏转角 约19 26 在骨架上缠绕 通常缠绕是由自动或半自动的蜂房式绕线机进行的 铁氧体磁芯和铁粉芯线圈线圈的电感量大小与有无磁芯有关 在空芯线圈中插入铁氧体磁芯 可增加电感量和提高线圈的品质因素 加装磁芯后还可以减小线圈的体积 减少损耗和分布电容 可变电感线圈在有些场合需对电感量进行调节 用以改变谐振频率或电路耦合的松紧 色码电感器色码电感器是具有固定电感量的电感器 其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记 体积小 重量小 结构牢固而可靠 扼流圈 阻流圈 阻流圈 分高频阻流圈和低频阻流圈 低频扼流圈用于电源和音频滤波 它通常有很大的电感 可达几个亨到几十亨 因而对于交变电流具有很大的阻抗 扼流圈只有一个绕组 在绕组中对插硅钢片组成铁心 硅钢片中留有气隙 以减少磁饱和 偏转线圈偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载 偏转线圈要求 偏转灵敏度高 磁场均匀 Q值高 体积小 价格低 变压器 在电路中被用做变换电路中的电压 电流和阻抗的器件 知识分布网络 1 分类 按冷却方式分类 干式 自冷 变压器 油浸 自冷 变压器 氟化物 蒸发冷却 变压器 按防潮方式分类 开放式变压器 灌封式变压器 密封式变压器 按铁芯或线圈结构分类 芯式变压器 插片铁芯 C型铁芯 铁氧体铁芯 壳式变压器 插片铁芯 C型铁芯 铁氧体铁芯 环型变压器 金属箔变压器 电源相数分类 单相变压器 三相变压器 多相变压器 用途分类 电源变压器 调压变压器 音频变压器 中频变压器 高频变压器 脉冲变压器 2 变压器的主要特性参数工作频率额定功率额定电压变比变压器的效率空载电流绝缘电阻 3 变压器的型号命名方法 4 变压器型号的命名方法 变压器型号的命名方法由三部分组成 第一部分 主称 用字母表示 第二部分 功率 用数字表示 计量单位用伏安 VA 或瓦 W 表示 但RB型变压器除外 第三部分 序号 用数字表示 5 常用变压器 低频变压器低频变压器可分为音频变压器与电源变压器两种 它主要用在阻抗变换和交流电压的变换上 在电路中又可以分为输入变压器 输出变压器 级间耦合变压器 推动变压器及线间变压器等 音频输入 输出变压器音频变压器在放大电路中的主要作用是耦合 倒相 阻抗匹配等 要求音频变压器频率特性好 漏感小 分布电容小 电源变压器 自耦变压器和调压变压器 5 中频变压器 中频变压器是在超外差式收音机和电视机中的重要元件 又叫中周 中周的磁芯和磁帽是用高频或低频特性的磁性材料制成的 低频磁芯用于收音机 高频磁芯用于电视机和调频收音机 常用的中周有TFF 1 TFF 2 TFF 3等型号为收音机所用 10TV21 10LV23 10TS22等型号为电视机所用 中频变压器的适用频率范围从几kHz至几十MHz 在电路中起选频和耦合等作用 在很大程度上决定了接收机的灵敏度 选择性和通频带 高频变压器 高频变压器又分为耦合线圈和调谐线圈两类 调谐线圈与电容可组成串 并联谐振回路 用于选频等作用 天线线圈 振荡线圈等都是高频线圈 行输出变压器 行输出变压器又称为逆行程变压器 接在电视机行扫描的输出级 将行逆程反峰电压升压后再经过整流 滤波 为显像管提供几万伏的阳极高压和几百伏的加速极电压 聚焦极电压以及其它电路所需的直流电压 接插件 串接在电路中 其质量和可靠性直接影响电子系统或设备的可靠性 接触是主要问题 知识分布网络 1 插座类 2 连接器 同芯连接器 印制板连接器 带状电缆连接器 圆形连接器 矩形连接器 射频同轴连接器 3 接线端子 开关在电子设备中作接通和切断电路用 其中大多数都是手动式机械结构 由于此结构操作方便 价廉可靠 目前使用十分广泛 随着新技术的发展 各种非机械结构的开关不断出现 如气动开关 水银开关以及高频振荡式 电容式 霍尔效应式的各类电子开关 常用的机械结构开关有 波段开关 键盘开关 直键开关 波形开关 钮子开关 拨动开关等 下面介绍几种常用的机械结构开关 开关 1 波段开关 波段开关靠切入或咬合实现接触点的闭合 可有多刀位 多层型的组合 绝缘基体有纸质 瓷质或玻璃布环氧树脂板等几种 波段开关的额定工作电流一般为0 05 0 3A 额定工作电压为50 300V 2 键盘开关 多用于计算机 或计算器 中数字式电信号的快速通断 3 直键开关 直键开关俗称琴键开关 属于摩擦接触式开关 有单键的 也有多键的 4 波形开关 波形开关俗称船形开关 其结构与钮子开关相同 只是把扳动方式的钮柄换成波形而按动换位 5 钮子开关 钮子开关是电子设备中最常用的一种开关 额定工作电压一般为250V 额定工作电流为0 5 5A范围中的多挡 6 拨动开关 一般是水平滑动式换位 切入咬合式接触 常用于计算器 收录机等民用电子产品中 选用开关及接插件应注意的问题 首先要根据使用条件和功能来选择合适类型的开关及接插件 开关 接插件的额定电压 电流要留有一定的余量 为了接触可靠 开关的触点或接插件的线数要留有一定余量 以便并联使用或备用 尽量选用带定位的接插件 避免插错而造成故障 触点的接线和焊接可靠 为防止断线和短路 焊接处应加套管保护 继电器 继电器是一种根据某种输入信号变化而接通或断开控制电路实现自动控制和保护的自动电器 输入量可以是电流 电压等电量 也可以是温度 时间 压力 速度等非电量 输出则使触头的动作或电参数变化 继电器的种类繁多 本节主要介绍电子产品中常用的小型电磁式继电器和干簧继电器 电磁式继电器 p20 电磁继电器是各种继电器中应用最广泛的一种 它以电磁系统为主体构成 电磁式继电器主要参数及选用 1 额定工作电压 2 吸合电压或吸合电流继电器能够吸合动作的最小电压或电流值 一般吸合电压为额定工作电压的75 左右 因此 为了保证吸合可靠 必须给线圈加上额定电压 或略高于额定工作电压 但一般不能超过额定工作电压的1 5倍 否则容易烧坏线圈 电磁式继电器主要参数及选用 3 直流电阻指线圈的直流电阻值 4 释放电压或电流指继电器由吸合状态转换为释放状态 所需最大电压或电流值 其值一般为吸合值的1 10至1 2 5 触点负荷指继电器触点允许的电压 电流值 一般同一型号的继