模电实验2电子产品的介绍焊接工艺.ppt

电子产品的介绍 装配一个电子产品 必须具备以下几方面知识 识别元器件 理解电路原理 看懂电路原理图 电路装配图 印刷电路板图 整机总装图等 作为电气类工程师 对电子产品的设计与生产的各个环节必须非常熟悉 电子产品的安装与焊接也是必备的基本技能 本章以实践产品为对象 介绍电子产品的安装 第一节元器件识别及基本参数测试 装配前识别不同的元器件 以及判别所装配元器件性能的好坏 是保证装配电子产品质量的重要步骤 识别元器件及参数 需要具备相关知识 而判别元器件性能的好坏可通过外观检查 仪器测试来完成 一般情况下 是运用万用表进行元器件好坏的粗略判别 一 电阻 1 电阻的主要参数 1 电阻的单位是欧姆 电阻阻值单位有 K M 2 电阻的误差 普通电阻的误差可以分为 0 5 1 5 10 等几种 3 电阻的额定功率 P I2R 一般电阻的只需1 4W 1 6W或1 8W就可以了 4 电阻一般起着分压分流的作用 在温度改变时 电阻的阻值也会改变 2 电阻的分类 1 按照电阻值是否可调可以分为固定电阻和可变电阻 1 固定电阻顾名思义 既阻值在常温下稳定不变的电阻 但随着温度升高 阻值会发生改变 一般是升高 2 可变电阻可变电阻的主要用途是在电路中作分压器或变阻器 用作电压电流的调节 在收音机中作音量控制 在电视机中用作音量 亮度 对比度控制等 一般电阻的符号如下图所示 2 按照电阻的敏感性可以分为以下几类电阻 热敏电阻器 光敏电阻器 压敏电阻器 湿敏电阻器 磁敏电阻器 气敏电阻器 力敏电阻器 2 电阻的分类 3 电位器 典型的电位器基本结构如图所示 均有电阻体 滑动臂 转抽 外壳和焊片构成 它有三个引出端 其中AC两端电阻值最大 AB BC之间的电阻值可以通过与转轴相连的簧片位置不同而加以改变 电位器的主要用途在电路中作分压器或变阻器 可用作电压电流的调整 常用于声音 亮度 和对比度控制 4 电阻值大小的识别 五色环电阻四色环电阻 4 电阻值大小的识别 二 电容 1 电容的主要参数 1 电容的容量瓷介质电容容量小 容量范围一般在1pF 皮法 1 F 微法 之间 形似圆饼状 其表示方法有 直接表示法 不标单位的直接表示法和数码表示法 F 10 6F nF 10 9F pF 10 12F 1 电容的主要参数 2 电容的耐压电容的耐压是一个非常重要的指标 本质上是电容的额定直流工作电压 既电容器在线路中能长期可靠工作而不被击穿时所能承受的最大直流工作电压 电容器的主要参数一般标注在塑封外壳上 供选用时参考 例如 1 F50V 代表 容量1 F 耐压值50V 1 电容的主要参数 3 电容的耐温特性电容的耐温特性也是一个非常重要的指标 电容的使用环境主要是对温度的要求 特别是电解电容 一般使用温度是 40 85 4 电容的电路符号在电路中电容器的常用符号如下图所示 2 电容的分类 电容的种类很多 分类方法也很多 按电容量是否可调整 可分为固定电容器 可变电容器及微调电容器 半可变电容器 按所用介质的不同可分为瓷介质电容 云母电容 纸介质电容 塑料薄膜电容 最常用的电容有瓷介质电容 电解电容 电解电容容量较大 一般在0 1 F 999 F之间 形似圆柱状 具有极性区分 1 新电解电容以管脚为标志 长脚为正极 短脚为负极 2 在外壳封装上有极性标志 3 电容的电气特性 电容式一种储能元件 储存电荷的能力用电容量来表示 电容器在电路中具有隔断直流电 通过交流电的特点 因此多用于电路级间耦合 滤波 去耦 旁路和信号调谐等方面 电容器在使用的过程中一定要注意正负极 电解电容的极性一定不可以接反 4 常见电容器 1 电解电容 2 瓷质电容 3 独石电容 4 四联可变电容器 5 半可调电容 电解电容瓷质电容四联可变电容器 三 电感 1 电感的电气特性电感器称为感应线圈 是利用自感作用的元件 在电路中起调谐 振荡 滤波 阻波 延迟 补偿等作用 电感用于收音机并联谐振回路中 其中部分在调试中需要调整 电感的电气特性是 隔交通直 与电阻器 电容器不同的是电感线圈没有品种齐全的标准产品 特别是一些高频小电感 通常需要根据电路要求自行设计制作 本课程里面涉及的都是常用标准电感线圈 2 电感的主要参数 1 电感量又称电感系数 是表示电感能力的物理量 用字母L表示 的基本单位是亨利 H 常用的有毫亨 mH 微亨 H 毫微亨 nH 1H 103mH 106 H 2 固有电容和直流电阻 3 品质因数Q 它是表示线圈质量的一个参数 3 电感的分类 1 电感的种类较多 一般有以下分类方法 2 按功能分类 振荡线圈 扼流线圈 耦合线圈 校正线圈 偏转线圈 3 按是否可调分类 固定 可调 微调线圈 中周 4 按结构分类 空心 磁芯 铁芯线圈 5 按形状分类 线绕电感 单层线圈 多层线圈 蜂房线圈 平面电感 印制板电感 片装电感 4 常见电感 1 线绕电感常是根据电路要求自行设计制作的 采用漆包线或纱布线绕成的线圈 通过改变线圈形状的大小和线圈间的距离就可以改变电感量的大小 2 色码电感是一种小型的固定电感器 它是一种磁芯线圈 是将线圈绕制在磁芯上 再用环氧树脂或塑料封装 并在外壳上标以色环表明电感量的数值 3 中周是微调电感的一种 又称为中频变压器 是可调电感屏蔽式中频并联谐振回路 回路电感是工字磁芯上绕制线圈 旋动磁帽 使其上下移动 可改变线圈的耦合系数 从而改变电感量的大小 4 常见电感 四 晶体振荡器 晶体振荡器是利用石英晶体 二氧化硅的结晶体 的压电效应制成的一种谐振器件 它的基本构成大致是 从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片 简称为晶片 它可以是正方形 矩形或圆形等 在它的两个对应面上涂敷银层作为电极 在每个电极上各焊一根引线接到管脚上 再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器 简称为石英晶体或晶体 晶振 其产品一般用金属外壳封装 也有用玻璃壳 陶瓷或塑料封装的 石英晶体按照不同的切削方式就具有不同压电效应频率 而且具有非常稳定振荡频率 稳定度达10 6以上 从而被广泛应用于彩电 计算机 遥控器等各类振荡电路中 以及通信系统中用于频率发生器 为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号 晶体振荡器的外形 电路符号和等效电路如下图所示 外形电路符号等效电路 五 陶瓷滤波器 陶瓷滤波器是一个或多个陶瓷振子组成 根据用处不同 陶瓷振子数目 内部结构和外部连接方式不同 其输入输出方式有两端 三端和多端 其优点是体积小 成本低 选择性好 频响特性好 性能稳定 三端陶瓷滤波器是由一个压电陶瓷振子组成 其外形 电路符号和等效电路如下图所示 455KHZ三端陶瓷滤波器 一般用于调幅收音机的中频滤波 代替2 3只中周 组合型陶瓷滤波器是由两个以上压电陶瓷振子组成 10 7MHz陶瓷滤波器是由两个三端陶瓷滤波器构成 其外形 电路符号如图所示 五 陶瓷滤波器 六 陶瓷鉴频器 鉴频的作用是把调频波的瞬时频率变化转换成电压变化 还原出原始的调制信号来 鉴频器是利用在有用频带内电路的幅度频率具有线性斜率这一特性制成的频率解调器 鉴频器使输出电压和输入信号频率相对应的电路 陶瓷鉴频器是一种具有移向鉴频特性的陶瓷滤波元件 主要用在电视机或者录像机中伴音中频放大或解调电路中以及FM调频收音机的鉴频器的电路中 10 7MHz的鉴频器的外形 符号和等效电路如图所示 七 晶体二极管 晶体二极管是晶体管的主要种类之一 应用十分广泛 它主要是采用半导体晶体材料 如硅 鍺 砷化镓等 制成的二极管的结构其实就是一个PN结加上相应的电极引线和密封壳 主要特性是单向通电 常用于整流和检波元件 七 晶体二极管 1 晶体二极管的主要参数一般有四个 分别是 最大整流电流 最大方向电压 最大反向电流和最高工作频率 2 晶体二极管分类有三种 1 按材料分类有锗 硅二极管和砷化镓二极管 2 按结构特点分类有点接触型和面接触性二极管 3 按用途分类有整流二极管 检波二极管 开关二极管 稳压二极管 变容二极管 双色二极管 发光二极管 光敏二极管 压敏二极管 和磁敏二极管等 七 晶体二极管 3 二极管具有单向导电性 一般带有色环的一端表示负极 也可以用万用表来判断极性 用万用表R 100 或R 1K 档测量二极管正反向电阻 阻值较小的一次 二极管导通 黑笔接触的是二极管正极 反之则为负极 4 常见的二极管外形和符号 八 晶体三极管 晶体三极管是电子电路中的重要元件 它是由两个坐在一起的PN结上相应的引出电极引线及封装组成的 三极管最基本的特点是具有放大作用 用它可以组成高频 低频放大电路 振荡电路 广泛地应用在收音机 扩音机 录音机 电视机和其他各种半导体电路中 八 晶体三极管 1 晶体三极管的主要参数 1 电流放大系数 和放大倍数hFE 2 集电极最大电流Icm 3 集电极最大允许功耗Pcm 4 集电极 发射极击穿电压BUceo2 晶体三极管的外形和电路符号 3 晶体三极管的分类三极管的种类很多 按体积 形状 分类方法也比较多 按材料可以分为锗管和硅管 按工艺 结构可以分为点接触型 面接触型和平面型 按应用角度分为以下种类 1 依工作频率 低频 高频三极管等 2 依工作功率 为小 中和大功率三极管 3 依封装形式 金属 玻璃 塑料封装 4 依导电特性 PNP型和NPN型 八 晶体三极管 九 集成电路 集成电路是将晶体管 二极管 电阻 电容 连线等集中光刻在一小块固体硅片上并封装于外壳内 构成一个完整的 具有一定功能的电路 简称IC 集成电路的封装形式有很多种 常见的封装形式有双列直插型 DIP 单列直插型 SIP 贴片型 SOP 等 DIPSIPCOB SOP一种 集成电路的引脚顺序从左下角的标记点开始按照逆时针的方向识别的 九 集成电路 十 液晶显示器 液晶的物理特性是 当通电时导通 排列的有秩序 使光线容易通过 不通电时排列混乱 阻止光线通过 让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透 液晶显示器就是由相当精致的无纳玻璃板中间夹着一层液晶 通过显示电路施加不同的电压使液晶颗粒有方向有规律的改变 以显示所需要的字符图形 十一 电路板 印制电路板 PCB 的设计是以电路原理图为根据 实现电路设计者所需要的功能 印制板的制造方法可分为减去法 减成法 和添加法 加成法 两个大类 目前 大规模工业生产还是以减去法中的腐蚀铜箔法为主 十二 斑马纸 斑马纸 其科学命名称为热压密封连接器 俗称导电纸 热压纸等 是一种可以任意弯折 性能稳定 使用简便的新型连接传导的电子元配件 广泛应用于液晶显示器与电路板 电路板与电路板 电路板与太阳能片等电子 电器的相互粘接 十三 其它零部件 五芯排线 拉杆天线 喇叭 锅仔片 焊片 按键开关 耳机插座 导线 螺丝 外壳等 安装与焊接 在装配工作中 焊接技术是很重要的 收音机元件安装主要是靠锡焊 它不仅能固定元件 而且能保证可靠的电路连通 焊接质量的好坏 将直接影响收音机质量 焊接不好 会使元器件损坏或电路不通 或者引起接触不良的噪声 以及焊点脱落和虚焊等 安装的技术要求 1 凡有文字表示名称和特性的元器件 在安装后应能方便地看到文字标志 2 元器件在印刷电路板上的分布应尽量均匀 整齐 不允许斜排 立体交叉和重叠排列 3 有安装高度的元器件要符合规定要求 同一规格的元器件应尽量安排在同一高度上 4 安装顺序常为先低后高 先轻后重 先易后难 先一般器件后特殊器件 安装的技术要求 5 元器件引脚成形利用镊子 尖咀钳等工具 不得随意弯曲 以免损伤元器件 6 电路板要保持干净 不要用汗手摸电路板上焊盘 以免焊盘氧化生锈 导致焊接困难和虚焊 7 集成电路的焊接首先要注意方向 其次要注意各引脚与焊盘的位置上下 左右对齐 即可焊接 焊接各引脚时 速度尽量快 以免温度过高烫坏集成电路 焊好一处 应稍停留一下 等温度下降再焊另一引脚 8 发现元器件有错误 如方向反 错位 应立即停止焊接 小心取下并恢复正常 方可继续焊接 注意不要搭焊 虚焊 漏焊 如果有搭焊可用通针拨开 焊开 9 各元器件焊接在电路板上 焊盘上的元器件引脚不高出电路板面2mm 高出的部分用斜口钳或其它剪切工具剪下 焊点大小均匀整洁 焊锡适量 剪切高度一致 元器件摆放位置合适 整齐 安装的技术要求 安装步骤 认真做好焊接装配前的准备工作 1 仔细阅读电路原理图 元器件电路装配图 印刷电路板图及整机总装图 2 认清各种元器件及元器件代号 3 准备好焊接装配工具 器材 4 点清各种元器件 注意事项 1 要求元器件紧贴电路板焊接 2 焊接时焊锡不要用的太多 焊锡高度为0 5mm 1mm3 及时保养烙铁头 在松香里进行清洁时要镀锡 防止氧化 4 不要用汗手摸电路板上的焊盘 防止焊盘被氧化 5 如果导线断了需要镀锡处理 元器件的引线被氧化不能直接焊接 需要对元器件的引线做镀锡处理 6 控制好加热时间 焊接的整个过程从加热被焊工件到焊锡熔化并形成焊点 一般在几秒钟之内完成 对印制电路的焊接 时间一般以2s 3s为宜 在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好 同一元器件焊接时间不要超过10s 在焊接耳机插座 IC 四联电容等时速度一定要快 否则会受热变形 损坏 注意事项 7 使用必要辅助工具 对耐热性差 热容量小的元器件 应使用工具辅助散热 焊接前一定要处理好焊点 还要适当采用辅助散热措施 在焊接过程可以用镊子 尖咀钳子等夹住元件的引线 用以减少热量传递到元件 从而避免元件过热失效 加热时间一定要短 注意事项 焊接质量的检查 1 目视检查 就是从外观上检查焊接质量是否合格 有条件的情况下 建议用3 10倍放大镜进行目检 目视检查的主要内容有 1 是否有错焊 漏焊 虚焊 2 有没有连焊 焊点是否有拉尖现象 3 焊盘有没有脱落 焊点有没有裂纹 4 焊点外形润湿应良好 焊点表面是不是光亮 圆润 5 焊点周围是无有残留的焊剂 6 焊接部位有无热损伤和机械损伤现象 2 手触检查 在外观检查中发现有可疑现象时 采用手触检查 主要是用手指触摸元器件有无松动 焊接不牢的现象 用镊子轻轻拨动焊接部或夹住元器件引线 轻轻拉动观察有无松动现象 焊接质量的检查 思考题 1 简述色环电阻识别方法 单位的换算关系 2 电阻的功率的大小由什么决定 功率的大小如何选择 3 简述电容识别方法 单位的换算关系 4 电容的极性如何识别 5 电容耐压参数有什么意义 6 简述用MF47万用表测试电解电容时指针摆动现象 7 简述色环电感识别方法 单位的换算关系 8 简述石英晶体振荡器工作特性 9 如何用数字万用表测试晶体二极管的极性 10 如何从外形上判断晶体二极管的极性 11 晶体三极管的极性如何识别 12 常用集成电路的封装形式有哪些 引脚如何识别 13 简述液晶显示器工作原理 14 简述PCB的设计与生产流程 思考题 15 简述喇叭的工作原理 16 要求元器件紧贴电路板焊接 17 焊点的焊锡高度为多少 18 焊接一个焊点 时间一般以几秒为宜 19 同一元器件焊接时间不要超过几秒 20 导线断了怎样做镀锡处理 21 为什么不要用汗手摸电路板上的焊盘 思考题 一 锡焊技术概述 电子产品焊接方法 手工烙铁焊接 浸焊 波峰焊 再 回 流焊 电子装配的核心 连接技术 锡焊技术 流水线生产车间场景 波峰焊接原理 第四代主流工艺技术 SMT SMT生产车间场景 SurfaceMountedTechnology 焊接工具与材料 1 电烙铁介绍2 焊锡丝 焊膏介绍3 助焊剂介绍 电烙铁 电烙铁是手工施焊的主要工具 选择合适的电烙铁并正确使用是保证焊接质量的基础 电烙铁按加热方式可分为外热式和内热式两大类 本课程选用30瓦外热式电烙铁 其他辅助工具1 尖咀钳 头部较细 适用于夹小型金属器件 2 斜口钳 主要用于剪切导线 3 剥线钳 专用于剥有绝缘层的导线 4 镊子 用途是夹持导线和元器件 在焊接时夹持元器件兼有散热作用 5 起子 又称螺丝刀 有 一 字和 十 字两种 专用于拧螺钉 6 通针 又称透针 主要用于除去焊盘圆孔中的焊锡 7 吸锡器 吸除焊锡 便于元器件取下 焊接材料 在手工焊接时 为了方便 常将焊锡制成管状 中空部分注入由特级松香及少量活化剂组成的助焊剂 这种焊锡称为焊锡丝 焊接材料 助焊剂主要有除去氧化物 防止工件和焊料加热时氧化 降低焊料表面的张力和使焊点更光亮美观等作用 助焊剂一般可以分为有机 无机和树脂3大类 电子装配中常用的是树脂类助焊剂 松香助焊剂是属于树脂类的 在日常的锡焊中使用最为频繁 助焊剂 a 反握法 b 正握法 c 握笔法 电烙铁的握法 为了人体安全一般烙铁离开鼻子的距离通常以30cm为宜 电烙铁拿法有三种 反握法动作稳定 长时间操作不宜疲劳 适合于大功率烙铁的操作 正握法适合于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作 一般在工作台上焊印制板等焊件时 多采用握笔法 电烙铁的握法 焊锡丝一般有两种拿法 焊接时 一般左手拿焊锡 右手拿电烙铁 进行连续焊接时采用图 a 的拿法 这种拿法可以连续向前送焊锡丝 图 b 所示的拿法在只焊接几个焊点或断续焊接时适用 不适合连续焊接 a 连续焊接时 b 只焊几个焊点时焊锡的基本拿法 焊锡的基本拿法 一般情况下出厂的元器件引脚均镀有一层薄的焊料 但时间一长 引脚表面会产生一层氧化膜 影响焊接 除少数有银或金镀层的引脚外 对被焊接的元器件引脚 导线等应搪上一层薄而均匀的焊料 这一过程叫做搪锡 搪锡首先要清除元器件表面氧化层 然后用