自动化电子工艺实习日志.doc

一、 实习目的 学习电子幸运转盘和声光控延时开关的工作原理、焊接调试方法、组装要求、调试仪器仪表、焊接工具的使用等等。了解电烙铁、吸锡器的简单结构。掌握一般元器件识别及检测，练习常用仪器的使用，掌握焊接技术和数字用表的使用方法。培养初步的工程设计能力和创新意识，以及严谨踏实科学的工作作风和良好的学风，提高解决实际问题的能力和素质，为今后的学习和从事有关的电子技术工作奠定实践基础。掌握元器件的识别及质量检验；培养动手能力。一、 实习内容1、制版与焊接工艺1.1、现代制版工艺流程： （1）、前期工程 拿到PCB文件图后，首先需要对文件进行检查与分析，审核文件图效果及相关资料，做足前期准备，以保证在后续流程中有足够的可用信息来进行各种加工确定，避免耽误工程进度和出现失误与返工。（2）、中期具体制板 以双面板制板为例 第一步，裁剪板材。PCB板的大小由文件图相关参数来决定。第二步，数控钻孔。孔的大小依据零件接脚的直径大小来决定。第三步，孔金属化。也就是在导孔中涂上金属，使其可以连接两面的导线 第四步，图形转移，将PCB印制电路图形转移到覆铜板上，常用的有丝网漏印法和光化学法等。 第五步，检查修理。将孔内的杂物清除，因为树脂环氧物在加热后会产生一些化学变化，需要先清除掉。 第六步，线路电镀。也就是在线路表面上涂上一层铜。 第七步，蚀刻。可以将板子浸到蚀刻溶剂中，或是将溶剂喷在板子上。 第八步，脱膜。也就是将剩下的光阻剂去除掉。（3）、后期流程 第一步，丝印阻焊和字符、电镀金手指。第二步，热风平整，对PCB板表面进行处理。 第三步，开槽，也就是在板上加入扩充槽。 第四步，通电测试，检测PCB是否有短路或短路的现象，龙人通常采用的是飞针探测仪进行电测，这样能够保证较高的准确率。 第五步，最后检验，根据PCB文件图以及其他制板要求，进行性能、品质的全方位检测。1.2、手工焊接 手工焊接的常用工具有电烙铁、吸锡器、烙铁架和镊子等等。电烙铁的构造很简单，其主要结构有五部分:手柄用木头或较耐热的塑料制成，中空腔，可以打开，空腔中有电热丝与电源线的连接端子，电源线由手柄后端的橡胶护套中穿出之前由一个塑料螺栓或卡子锁住，可以承受一定的拉力，以利安全。手柄前有铁管做成的烙铁身，管身中紧靠前端装有发热的烙铁心，烙铁心是用细电炉丝分层间绕在云母片绝缘的薄铁管上，烙铁头尾部伸人到薄铁管中，薄铁管的前端嵌死在一段结合用的套筒里，套筒上横栓着一大一小两颗螺钉，小的较短，用来紧固烙铁心与管身，大的较长，用来栓死烙铁头，调节烙铁工作温度时就是要旋松较长的这颗螺钉。烙铁头是用单位体积热容量较大、导热率高的紫铜制成。电烙铁的工作电压、功率等参数一般都标示在手柄上，供选用时辨认。使用电烙铁时应注意：电烙铁使用前应检查使用电压是否与电烙铁标称电压相符;电烙铁应该接地；电烙铁通电后不能任意敲击、拆卸及安装其电热部份零件;电烙铁应保持干燥，不宜在过份潮湿或淋雨环境使用;拆烙铁头时，要关掉电源；关电源后，利用余热在烙铁头上上一层锡，以保护烙铁头。吸锡器是一种修理电器用的工具，收集拆卸焊盘电子元件时融化的焊锡。有手动，电动两种。常见的吸锡器主要有吸锡球、手动吸锡器、电热吸锡器、防静电吸锡器、电动吸锡枪以及双用吸锡电烙铁等 手工焊接操作的基本步骤：（1）把电烙铁插头插入规定的插座上，检查烙铁是否发热。（2）准备好焊锡丝。(3)将烙铁接触焊接点，注意要保持烙铁加热焊件，当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝从烙铁对面接触焊件，焊料开始熔化并润湿焊点。 (4)当熔化一定量的焊锡后立即把焊锡丝左上45度方向移开焊锡丝。(5)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度的方向。 焊点的质量要求：第一锡点成内弧形。第二锡点要圆满、光滑、无针孔、无松香渍。第三要有线脚，而且线脚的长度要在11.2MM之间。第四零件脚外形可见锡的离散性好。第五锡将整个上锡位及零件脚包围。2、元器件的识别和测量2.1 、 电阻 电阻的型号：国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）。第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。如R表示电阻，W表示电位器。第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。第四部分:序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等。例如：R T 1 1型普通碳膜电阻。 电阻的分类：1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。 光敏电阻：用作光的测量根据光敏电阻的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：1.紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。2.红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。3.可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。 热敏电阻：热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻。热敏电阻的主要特点是：1.灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10100倍以上；2.工作温度范围宽，常温器件适用于-55315，高温器件适用温度高于315（目前最高可达到2000）低温器件适用于-27355； 3.体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；4.使用方便，电阻值可在0.1100k间任意选择；易加工成复杂的形状，可大批量生产；稳定性好、过载能力强 水泥电阻：把 电 阻 线 绕 在 无 碱 性 耐 热瓷 件上，外 面加 上耐 热、耐湿、及耐 腐 蚀 之 材 料保 护 固定 而成。水泥型电阻是把绕线电阻体放入方形瓷器框内，用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成。其符号与普通电阻一样。水泥电阻的规格特点功率大，电阻值小。特性：体积小、耐震、耐湿及良好散热，低价格、全绝缘，适用于印刷电路板。瓷棒上绕线然后点焊，制出精确电阻值。高电阻值采用金属氧化膜体代替绕线方式。耐热性优，电阻温度系数小，呈直线变化。耐短时间超负载；低杂音。用途：限流，分流，保护等作用 电阻的测量：将万用表调节在电阻挡的合适挡位，并将万用表的两个表笔放在电阻的两端，就可以从万用表上读出电阻的阻值。应注意的是，测试电阻时手不能接触到表笔的金属部分。 色环电阻的读数：色环电阻有 4 个色环的，也有 5个色环的。各个色环所代表的意义如下：棕色代表1；红色代表2；橙色代表3；黄色代表4；绿色代表5；兰色代表6；紫色代表7；灰色代表8；黑色代表0；金色代表5%；银色代表10%。读取色环电阻的参数，首先要判断读数的方向。最常用的表示电阻误差的颜色是：金、银、棕，尤其是金环和银环，一般绝少用做电阻色环的第一环，所以在电阻上只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一环。一般来说，表示公差的色环离开其他几个色环较远并且较宽一些。判断好方向后，就可以从左向右读数。 电阻的安装：元件的插装一般有卧式和立式。卧式插装式将原件水平地紧贴在印制电路板上，也称之为水平插装。这种插装稳定性好，容易排列，维修方便。立式插装的优点是元件密度大，拆卸方便非轴向电容和三极管多采用这种方法。而电阻器、轴向电容器、半导体二极管常采用卧式插装。2.2、 二极管 二极管的型号：二极管的型号命名通常根据国家标准 GB_249 74 规定，由五部分组成。第一部分：用数字表示器件电极的数目。第二部分：用汉语拼音字母表示器件材料和极性。第三部分：用汉语拼音字母表示器件的类型。第四部分：用数字表示器件序号。第五部分：用汉语拼音字母表示规格号 二极管的分类：1、点接触型二极管2、键型二极管3、合金型二极管4、扩散型二极管5、台面型二极管。6、平面型二极管7、合金扩散型二极管8、外延型二极管9、肖特基二极管整流二极管1N4007的参数：正向浪涌承受能力：30A最大正向平均整流电流：1.0A 极限参数为VRM50V最高反向耐压：1000V低的反向漏电流：5uA（最大值）正向压降：1.0V最大反向峰值电流：30uA典型热阻：65/W典型结电容：15pF工作温度：50+150封装：DO-41 高频开关二极管1N4148的参数：正常正向电流 If:150mA 最大正向电流 Imax:500mA 最大重复峰值电流 Ifs:450mA 最大重复峰值电压 Umax:100V 最大连续反向电压 Urrm:75V 正向电压 Uf :1V 反向恢复时间 trr :4ns 最大功耗 Ptot:500mW 玻璃封装:SOD-27（DO-35） 针脚数:2 外径：1.85mm 外部长度（高度）：4.25mm 最高结温 Tj :200 表面安装器件：轴向引线 二极管正负极的判定：1、普通二极管有色端标识一极为负极。2、发光二极管长脚为正，短脚为负。如果脚一样长，发光二极管里面的大点为是负极，小的是正极。有的发光二极管带有一个小平面，靠近小平面的一根引线为为负极。 七段数码管的分类及测量：按发光二极管单元连接方式可分为共阳极数码管和共阴极数码管。led 数码管是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。led 数码管常用段数一般为 7 段有的另加一个小数点，还有一种是类似于 3 位“1”型。按发光二极管单元连接方式可分为共阳极数码管和共阴极数码管。 共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极COM的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极 COM 接到5V， 当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极COM的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极 COM 接到地线 GND 上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。检测接线。将数字万用表置于二极管档，黑表笔与数码管的 h 点（LED 的共阴极）相接，然后用红表笔依次去触碰数码管的其他引脚，触到哪个引脚，哪个笔段就应发光。若触到某个引脚时，所对应的笔段不发光，则说明该笔段已经损坏。2.3、 三极管 三极管的型号及分类：晶体三极管的种类很多，分类方法也有多种。下面按用途、频率、 功率、 材料等进行分类。 1、按材料和极性分有硅材料的 NPN 与 PNP 三极管.锗材料的 NPN 与 PNP 三极管。 2、按用途分有高、中频放大管、低频放大管、低噪声放大管、光电管、开关管、高反压管、达林顿管、带阻尼的三极管等。 3、按功率分有小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管。4、按工作频率分有低频三极管、高频三极管和超高频三极管。 5、按制作工艺分有平面型三极管、合金型三极管、扩散型三极管。6、按外形封装的不同可分为金属封装三极管、玻璃封装三极管、陶瓷封装三极管、塑料封装三极管等。9013型三极管的参数：集电极-发射极电压：25V集电极-基极电压：45V发射极-基极电压：5V集电极电流：0.5A耗散功率：0.625W结温：150 特征频率：最小150MHZ9014型三极管参数： 集电极-发射极电压：45V集电极-基极电压：50V发射极-基极电压：5V集电极电流：0.1A耗散功率：0.4W结温：150特征频率：最小150MHZ8550型三极管参数：集电极-基极电压：-40V工作温度：-55到150 三极管三个极的判定方法：第一步将万用表置电阻档，量程选 1K 档（或 R100） ，将万用表任一表笔先接触某一个电极假定的公共极，另一表笔分别接触其它两个电极，当两次测得的电阻均很小（或均很大），则前者所接电极就是基极，如两次测得的阻值一大、一小，相差很多，则前者假定的基极有错，应更换其它电极重测。根据上述方法，可以找出公共极，该公共极就是基极 b，若公共极是阳极，该管属 NPN 型管，反之则是 PNP 型管。第二步发射极与集电极的判别。确定基极后，假设余下管脚之一为集电极 c，另一为发射极 e，用手指分别捏住 c 极与 b 极 。同时，将万用表两表笔分别与 c、e 接触，若被测管为 NPN，（即用手指代替基极电阻 Rb） ，观察指针偏转角度；然后再设另一则用黑表笔接触 c 极、用红表笔接 e 极（PNP 管相反）管脚为 c 极，重复以上过程，比较两次测量指针的偏转角度大的一次表明 IC 大，管子处于放大状态，相应假设的 c、e 极正确。 三极管放大倍数的测量：万用表上的 hFE 插孔可测量电流放大系数。 三极管安装注意事项：1.需注意旁路电容对电压增益的影响。2.需注意三极管内部的结电容的影响。3.需明确把握三极管的截止频率。4.三极管作为开关时需注意它的可靠性。5.需要接受一个事实：三极管的开关速度一般不尽人意。2.4 、电容 电容的型号及分类：电容器按结构可分为固定电容器、可变电容器和微调电容器；按介质可分为空气介质电容器、固体介质(云母、陶瓷、涤纶等)电容器和电解电容器；按有无极性可分为有极性电容器和无极性电容器。 超级电容：超级电容器又名电化学电容器，双电层电容器、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 电容的标识与读数：容器标称容量的常用标示方法有直接标示方法、数字标示法、数字字母标示法和数码标示法。1、直接标示法直接标示法是将标称容量和允许偏差直接标在电容器上，简称直接法。有标单位的直接表示法和不标单位的直接表示法两种。直接标示法中有些常把整数单位的0省去，如0.01F表示0.01F；有些用R表示小数点，如R47F表示 0.47F。2、数字标示法 数字标示法是只标数字而不标单位的直接标示法。仅限单位是pF和F的两种。例如，涤纶电容或瓷介电 容上标有3，47，680，0.01，分别表示3pF,47pF,680pF,0.01F。3、数字字母标示法 数字字母标示法是将标称容量的整数部分写在单位之前，小数部分写在单位之后的标示方法。例如1.2pF 3300pF分别标示1p2,3n3, 4、数码标示法数码标示法采用三位数字表示标称容量，其中第一，二位是有效数字，第三位是幂指数。1G=1000UF 5.标注法：通常不是小数点，而是用单位整数，将小数部分隔开。例如：6G8=6.8G=6800UF；2P2=2.2PF；M33=0.33UF；68n=0。068UF有的电容器用数码表示，数码前2位为电容两有效数字，第3位有效数字后面“零的”个数。数码后缀J（5%）、K（10%）、M（20%）代表误差等级。如222K=2200PF+10%，应特别注意不要将、与我国电阻器标志相混，更不要把电容器误为电阻器。 15MFD的是MFD是日本标法 1MFD=1UF，这里的U其实是，所以这二个電容的都是15f ，耐压 交流电压10000伏特。2.5、电子幸运转盘 电子幸运转盘的工作原理：电路主要由脉冲产生器和一个十进制计数器电路组成。脉冲产生器由 NE555 及外围元件构成多谐振荡器，当按下按键 S1 时 Q1 导通，NE555 则的 3 脚输出脉冲， CD4017 的 10 个输出端轮流输出高电平驱动 10 只 LED 轮流发光。松开按键后，由于有电容 C1 的存在，Q1 不会立即截止，随着 C1 两端电压的下降，Q1 的导通程序逐渐减弱，3 脚输出脉冲的频率变慢，LED 移动频率也随之变慢。最 Q1后当 C1 放电结束后。 截止， LED NE555 的 3 脚不再输出脉冲， 停止移动。 一次“开奖”过程就这样完成了。R2 决定 LED 移动速度，C1 决定等待“开奖”的时间。套件组成：全套电子元器件，电路板及说明书。电路说明本电路由 555 组成的多谐振荡器和 CD4017 十进制计数器脉冲分配器组成。10颗发光二极管模拟幸运物，当按下启动键 1 秒以上，发光二极管高速循环点亮，几秒钟后旋转速度越来越慢并最终随机停止于某颗灯上。 可以将每颗灯旁边标上幸运物品作为摇奖器。C1 的数值决定延迟时间，C2 的数值决定循环速度。电源供电电压为直流 5V，也可以采用 3 节 1.5V 电池供电。 电子幸运转盘的安装：第一步用数字万用表测量所发套件的元器件的参数，在电路板上找到相应位置。第二步按照先焊低的元器件再焊稍高的与元器件最后焊最高的元器件。按照老师讲的焊接技巧焊接。这样电子幸运转盘的安装就完成了。 电子幸运转盘的调试：将电源接至Vcc后，按下开关，可以看到10只LED灯循环亮起，其循环时间逐渐变慢，最后停止移动。说明制作成功。2.6、声光控延时开关声光控延时开关的工作原理：电路的功能就是将声音信号处理后，变为电子开关的开动作。结合图2来分析图1。声音信号(脚步声、掌声等)由驻极体话筒bm接收并转换成电信号，经c1耦合到vt的基极进行电压放大，放大的信号送到与非门(vd1)的2脚，r4、r7是vt偏置电阻，c2是电源滤波电容。声光控开关在白天开关断开，即灯不亮，由光敏电阻rg等元件组成光控电路，r5和rg组成串联分压电