电工电子实训指导书

目录TOC\o"1-3"\h\u27392目录 I32163第一章焊接技术实训 184371.1概述 2134401.2焊接常用工具 250661.2.2装接工具 2125081.2.3焊接工具 3201631.3焊接材料 5255731.3.1焊料 5116291.3.2焊剂 6301421.4焊接技术 6120261.4.1镀锡与元器件工艺成型 625431.4.2手工焊接技术 7280411.5焊点合格标准 830681.6焊接的基本原则 983981.7拆焊 928172第二章SMT工艺实训 1137482.1概述 12208832.2表面贴装元器件 1285992.2.1贴片电阻 1246802.2.2贴片电容 12236622.2.3贴片发光二极管 13117752.2.4贴片三极管 13233452.2.5片状集成元件 1461712.3SMT工艺 15218332.3.1焊膏印刷 15157902.3.2点胶 16290912.3.3元件放置 16265012.3.4回流焊接 1712882.3.5清洗 17209172.3.6测试和检验 18215042.3.7返修 1819549第三章常用电子元器件检测实训 19319913.1电阻器 2060823.1.1电阻器识别 2052593.1.2电阻器的测量与检测 21322313.2电容器 2233563.2.1电容器的识别 22323373.2.2电容器的测量与检测 2331023.3电感器 24175723.3.1电感器的识别 2488933.3.2电感器的测量与检测 24105313.4二极管 25196613.4.1二极管的识别 25129103.4.2二极管的检测 26287073.5三极管 2725403.5.1三极管的识别 27101823.5.2三极管的测量 2883883.6其他元件的测量 28167973.6.1扬声器的测量 28290053.6.2导线的检测 2919067第四章印刷电路板的设计制作 30269784.1印刷电路板设计 3191594.1.1印制板的分类 31112654.1.2印制板设计前的准备 31140844.1.3印制电路板的排版设计 3233484.1.4焊盘及孔的设计 32161394.1.5印制导线设计 33914.1.6Protel99SE电路设计简介 3371024.2印刷电路板的制作 34155654.2.1单面印刷电路板的制作 3431774.2.2双面板的制作 378176第五章安全用电知识 41200255.1人身安全 42309635.1.1触电危害 42182925.1.2触电原因 42249775.1.3防止触电 43279855.2电气火灾 44151025.3用电安全技术简介 45223965.3.1接地和接零保护 45283145.3.2漏电保护开关 46238735.4急救与消防 46314125.4.1触电急救 4655865.4.2电器消防 466914第六章调试工艺基础 47135756.1检查电路连线 4888766.2调试用的仪器 48156926.3调试方法 49160496.4常用的检查方法 4948346.5故障分析与排除 50267836.6调试仪器的使用 5177226.6.1函数发生器的使用 5141486.6.2示波器的使用 537488附录A实训产品的装配图 5615121附录B电工实训要求 58第一章焊接技术实训实训内容对焊接工具、焊剂、焊料感性认识和使用；会对焊点质量进行判断；掌握焊接的基本方法，并且能够独立完成装焊简单的电子产品。目的及要求学会常用焊接工具的使用；了解电烙铁的结构、选型、烙铁头温度判断；了解焊接材料的性质；学会手工焊接的五步操作法。

1.1概述电子电路的焊接、组装与调试在电子工程技术中占有重要位置。任何一个电子产品都是由设计→焊接→组装→调试形成的，而焊接是保证电子产品质量和可靠性的最基本环节，调试则是保证电子产品正常工作的最关键环节。1.2焊接常用工具1.2.2装接工具尖嘴钳：头部较细，可用于夹取小型金属零件或弯曲元器件引线。不宜用于敲打物体或夹持螺母；如图1-1所示。图1-1偏口钳：常常用于剪切细小的导线或焊接后的引线头，也可与尖嘴钳合用剥导线的绝缘皮；如图1-2所示。图1-2平口钳：头部平宽，适用于重型作业。如螺母、紧固件的装配操作，夹持或折断金属薄板或金属丝；如图1-3所示。图1-3剥线钳：专门用于剥有包皮的导线。使用时注意将需剥皮的导线放入合适的槽口，剥皮时不能剪断导线；如图1-4所示。图1-4镊子：用于夹持较细的导线，以便于装配焊接；或者用于夹持元器件进行焊接。此外，用镊子夹持元器件焊接还可以起到散热的作用；如图1-5所示。图1-5螺丝刀：又称起子、改锥。有“一”字形和“十”字形两种，专门用于拧螺钉。根据螺钉的大小可选用不同规格的螺丝刀。但在拧时不要用力太猛，以免螺钉滑口；如图1-6所示。图1-61.2.3焊接工具常用的焊接工具是电烙铁，其作用是加热焊料和被焊金属，使熔融的焊料润湿被焊金属表面并生成合金。1、电烙铁的结构电烙铁有外热式和内热式两种结构。如图1-7所示。图1-7由图1-7我们可以看出，内热式和外热式的主要区别在于发热元件在传热体的内部还是外部。内热式的烙铁加热元件在传热体内部，外热式的加热元件在传热体外部，显然，内热式烙铁的能量转换效率高。烙铁头的选择烙铁头的温度与烙铁头的体积、形状、长短等都有一定的关系。为适应不同焊接的要求，烙铁头的形状有所不同，我们在进行焊接的时候应该根据被焊工件的具体情况选择合适的烙铁头。可以参照图1-8的内容选择焊接时合适的烙铁头。图1-8烙铁头的处理烙铁头是纯铜制作的，在高温下容易被焊锡腐蚀和被氧化。因此，电烙铁在使用前要进行处理，处理方法如下：新的电烙铁不能直接使用，要在使用前给烙铁头镀上一层焊锡。先用砂纸将烙铁头表面的氧化物除去，然后将烙铁通上电，在砂纸上放置少量的松香，待烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦，直至整个烙铁表面均匀地挂上一层锡为止。如图1-9所示。图1-9使用过一段时间后的烙铁，烙铁头会凸凹不平，此时不利于热量传递。处理这样的烙铁头的方法是：先用锉刀将烙铁头部锉平，然后再按照（1）中的方法处理。烙铁头温度判断烙铁头的温度对于焊接质量有很大的影响，温度太高可能使元件损坏或焊盘脱落；温度太低又不能熔化焊锡。通常情况下判断烙铁头温度的方法是：根据助焊剂的发烟状态判别；温度低时，发烟量小，持续时间长；温度高时，发烟量大，消散快；在中等发烟状态，约6~8秒消散时，温度约300摄氏度，这是焊接的合适温度。如图1-10所示。图1-10此外，还可以根据焊锡颜色的变化来判别。如果焊锡在很短时间内就变成紫色，说明此时温度太高；如果焊锡的颜色没有变化，说明此时温度低；如果在3~5秒时间内焊锡变成黄色，则温度合适。5、电烙铁的选择根据被焊工件的大小，可从下面几个方面选择电烙铁。（1）焊接集成电路、晶体管、敏感元件、片状元件时，应选用20W内热式或25W外热式电烙铁；（2）焊接大功率管、整流桥、变压器、大电解电容等应选用100W以上的电烙铁；（3）焊接导线及同轴电缆时应根据导线粗细选用50W内热式或45~75W外热式电烙铁。6、使用电烙铁的注意事项（1）检查电源线与地线的接头是否正确；（2）烙铁线不要被烙铁头烫破；（3）不用烙铁时，要将烙铁放到铁架上，以免烫伤自己或他人；若长时间不用要切断电源，防止烙铁头氧化；（4）使用合金烙铁头（长寿烙铁），不能用锉刀修整；（5）操作者头部要与烙铁头之间保持30cm以上的距离。1.3焊接材料1.3.1焊料常用的焊料是焊锡，焊锡可分为有铅焊锡和无铅焊锡。无铅焊锡由锡铜合金组成，其中铅的含量在1000PPM以下。有铅焊锡的浸润性较差，熔点较高，有时会造成烙铁头表面黑色化，失去上锡的能力。有铅焊锡是一种锡铅合金，锡铅的比例为6：4，熔点为183℃。它的机械强度是锡和铅的2~3倍，而且降低了表面张力和粘度，提高了抗氧化能力。焊锡丝内部填有松香的称为松香焊锡丝，在使用松香焊锡丝焊接时，可以不加助焊剂；另外一种是没有松香的焊锡丝，使用时要加助焊剂。1.3.2焊剂由于金属表面同空气接触后会生成一层氧化膜，这层氧化膜阻止了焊锡对金属的润湿作用，焊剂就是用于清除氧化膜的一种专用材料。我们通常使用的焊剂是松香或者松香水（将松香溶在酒精中）1.4焊接技术1.4.1镀锡与元器件工艺成型1、镀锡除少数有良好银、金镀层的引线外，大部分元器件在焊接前都要镀锡，镀锡前要将镀件表面清洁干净，防止氧化物与杂质影响镀锡的效果。2、工艺成型元器件引线弯成的形状应根据焊盘孔的距离不同而加工成型。元器件在印制板上的安装一般有立式和卧式两种方式。卧式安装时，元件与印制板的间距应大于1mm，同时引线不要齐根弯曲，一般应留1.5mm以上，弯曲不要成死角，圆弧半径应大于引线直径的2倍，如图1-11所示。工艺成型后，在焊接时尽量保持排列整齐，同类元件的高度要一致。>1mm>1mm图1-11立式安装时，弯曲一端的引脚要留出1.5mm以上的余量，元件的高度不应超过电路板上最高的元件，元件两脚要相距3mm左右，如图1-12所示。焊接时尽量保持排列整齐，同类元件的高度要一致。>3mm>3mm图1-12其他一些元器件的安装要求：晶体管：首先要分清晶体管的集电极、基极、发射极，管脚引线应该保留3~5mm。对于一些大功率晶体管，需先固定散热片，然后将大功率晶体管插入安装位置固定后再焊接。晶体管的安装如图1-13所示。图1-13集成电路：首先要弄清楚方向和引脚的排列顺序，不能插错。最好先安装集成电路插座，然后再安装集成块。插装集成电路引脚时，不要用力过猛，以免弄断引脚。集成电路的安装如图1-14所示。图1-14注意：在安装元器件的时候应保持字符标记方向一致，并符合阅读习惯，以便今后的检查和维修。穿过焊盘的引线，待全部焊接完成后再剪断。1.4.2手工焊接技术焊接操作的姿势实训焊接操作是在工作台上进行的，因此在使用电烙铁的时候，采用的是握笔法来握持电烙铁。如图1-15所示。图1-15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1-16所示的拿法进行焊锡丝的拿握；如果只焊几个焊点或断续焊接，采用图1-17所示的拿法进行拿握。图1-16 图1-17焊接的温度与时间合适的温度对形成良好的焊点很关键，可以通过控制加热时间的方法来调节温度。加热时间不够，会形成夹渣、虚焊；加热时间太长会损坏元器件，焊点容易形成拉尖、发白，甚至会是印制板上的铜箔脱落。焊接步骤五步焊接法步骤1：准备：烙铁头和焊锡靠近被焊工件并认准位置，处于随时可以焊接的状态，如图1-18(a)所示。步骤2：放上烙铁：将烙铁头放在工件上进行加热，注意加热方法要正确，如图1-18(b)所示。这样可以保证焊接工件和焊盘被充分加热。步骤3：熔化焊锡：将焊锡丝放在工件上，熔化适量的焊锡，如图1-18(c)所示。在送焊锡过程中，可以先将焊锡接触烙铁头，然后移动焊锡至与烙铁头相对的位置，这样做有利于焊锡的熔化和热量的传导。此时注意焊锡一定要润湿被焊工件表面和整个焊盘。步骤4：拿开焊锡丝：待焊锡充满焊盘后，迅速拿开焊锡丝，如图1-18(d)所示。此时注意熔化的焊锡要充满整个焊盘，并均匀地包围元件的引线，待焊锡用量达到要求后，应立即将焊锡丝沿着元件引线的方向向上提起焊锡。步骤5：拿开烙铁：焊锡的扩展范围达到要求后，拿开烙铁，注意撤烙铁的速度要快，撤离方向要沿着元件引线的方向向上提起。如图1-18(e)所示。图1-181.5焊点合格标准合格的焊点应该满足下面的要求：焊锡充满整个焊盘，形成对称的焊角。如果是双面板，焊锡还要充满过孔；焊点外观光滑、圆润、对称于元件引线，无针孔、无沙眼、无气孔；焊点干净，见不到焊剂的残渣，在焊点表面应有薄薄一层焊剂；焊点上没有拉尖、裂纹和夹杂；焊点上的焊锡要适量，焊点的大小要和焊盘相适应；焊点有足够的机械强度。图1-19是一些合格的焊点示意图：图1-19图1-20是一些不合格的焊点示意图：图1-201.6焊接的基本原则要提高焊接质量应该遵循以下原则：清洁待焊工件表面；电烙铁和烙铁头应根据焊物的不同，选用不同的规格；应该根据焊件的形状选用不同的烙铁头或自己修整烙铁头，使烙铁头与焊接工件形成接触面，同时要保持烙铁头上挂有适量焊锡，使工件受热均匀；选用合格的焊料；选择适当的助焊剂；焊接时要保持烙铁头在合理的温度范围；控制好加热时间，时间一般以2s~3s为宜；焊点形成并撤离烙铁头以后，焊点凝固过程中不要触动焊点；对耐热性差、热容量小的元器件，应使用工具辅助散热；一般焊接的顺序是：是先小后大、先轻后重、先里后外、先低后高、先普通后特殊的次序焊装。即先焊轻小型元器件和较难焊的元件，后焊大型和较笨重的元件。先焊分立元件，后焊集成块，对外联线要最后焊接。如元器件的焊装顺序依次是电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管；焊接完毕，必须及时对板面进行彻底清洗，以便残留的焊剂、油污和灰尘等赃物。1.7拆焊调试和维修中常须更换一些元器件，如果方法不得当，不但会破坏印制电路板，也会使换下而并没失效的元器件无法重新使用。一般电阻、电容、晶体管等管脚不多，且每个引线能相对活动的元器件可用烙铁直接拆焊。将印制板竖起来夹住，一边用烙铁加热待拆元件的焊点，一边用镊子或尖嘴钳夹住元器件引线轻轻拉出。如图1-21所示。重新焊接时，需先用锥子将焊孔在加热熔化焊锡的情况下扎通，需要指出的是，这种方法不宜在一个焊点上多次用，因为印制导线和焊盘经反复加热后很容易脱落，造成印制板损坏。当需要拆下多个焊点且引线较硬的元器件时，一般有以下三种方法：采用专用工具，采用专用烙铁头，一次可将所有焊点加热熔化取出。这种方法速度快，但需要制做专用工具，且需较大功率的烙铁，同时拆焊后，焊孔很容易堵死，重新焊接时还须清理。（2）采用吸锡烙铁或吸锡器。这种工具对拆焊是很有用的，既可以拆下待换的元件，又不使焊孔堵塞，而且不受元器件种类限制。但它须逐个焊点除锡，效率不高，而且须及时排除吸入的锡。（3）用吸锡材料。可用作吸锡的材料有屏蔽线编织层、细铜网以及多股导线等。将吸锡材料浸上松香水贴到待拆焊点上，用烙铁头加热吸锡材料，通过吸锡材料将热传到焊点熔化焊锡。熔化的锡沿吸锡材料上升，将焊点拆开，这种方法简便易行，且不易烫坏印制板。图1-21SMT工艺实训实训内容表面贴装元器件、焊膏的认识；用点胶机进行焊膏的分配及手工元器件贴装；使用回流焊机进行表面贴装元件的回流焊接；目的及要求了解表面贴装元件的特点；会进行手工焊膏的分配及元件贴装；掌握回流焊接技术；2.1概述SMT就是表面组装技术（表面贴装技术）（SurfaceMountedTechnology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。SMT具有以下特点：组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。2.2表面贴装元器件2.2.1贴片电阻如图2-1所示是一贴片电阻。图中标注的数字103代表该电阻的阻值大小。103表示该电阻的阻值为：10x103=10kΩ。图2-1当电阻的阻值较小时，会标注成：8R1表示8.1Ω。还有圆柱形的贴片电阻，它是用色环标注的，如图2-2所示。图2-2圆柱形电阻器高频特性差，但噪声和三次谐波失真小。多用于音响设备。而矩形电阻，高频性好，用于通讯等产品中。2.2.2贴片电容贴片式电容有贴片式陶瓷电容、贴片式钽电容、贴片式铝电解电容。矩形瓷介质贴片电容如图2-3所示。贴片式陶瓷电容无极性容量也很小（PF级），一般可以耐很高的温度和电压，常用于高频滤波。图2-3贴片式陶瓷电容没有极性，贴装时不用考虑正负极。它的命名方法如下：命名：国内矩形片状电容

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CC1206NPO151JZT代号温度系数容量误差耐压代号中的数字代表元件的大小，容量的前2位数字是有效数字，第三位表示倍率，单位是pF。如：151表示15×101pF=150pF。片状钽电解电容如图2-4所示。它的容量通常由三位数字组成，如107，表示10×107pF=100uF。注意在贴装时，钽电解电容是有极性的，有横线的一端表示正极。图2-4一般电解电容的体积比磁介质电容的体积稍大，容量也大一些。2.2.3贴片发光二极管贴片发光二极管如图2-5所示。贴片发光二极管的体积很小，注意在它的一端有色点，该色点表明这一端是发光二极管的负极。一定要认清正负极关系，否则发光二极管无法正常工作。图2-52.2.4贴片三极管贴片三极管如图2-6所示。在使用三极管时注意散热，可采用降额使用来提高可靠性，即选用额定电流和电压为实际值的1.5倍，额定功率为实际值的2倍。EBCEBC图2-6在图2-6所示的三极管中，单独排列的那根引脚是集电极（C），另外一端有两根并排的引脚，左边的那根是基极（B）右边的是发射极（E）。2.2.5片状集成元件片状集成元件的封装形式有SOP（SmallOutlinePackage）、QFP（QuadFlatPackage）、PLCC（PlasticLeadedChipCarrier）、BGA（ballgridarray）等。SOP：这种封装的集成电路引脚均分布在两边，其引脚数目多在28个以下。如手机用的电子开关、功放电路等都采用这种封装。SOP封装元件上有一条横线或小点或缺口，这些标记都是为了表明元件的引脚方向，防止在使用时接错引脚。SOP封装如图2-7所示：图2-7QFP：四侧引脚扁平封装，是表面贴装型封装之一，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有陶瓷、金属和塑料三种。从数量上看，塑料封装占绝大部分。一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。该技术封装CPU时操作方便，可靠性高；而且其封装外形尺寸较小，寄生参数减小，适合高频应用。在QFP元件上也有用于表示引脚开始位置的标记，QFP封装如图2-8所示：图2-8PLCC：这种封装的引脚在芯片底部向内弯曲，因此在芯片的俯视图中是看不见芯片引脚的。PLCC元件上也有表示引脚开始位置的标记，PLCC封装如图2-9所示：图2-9BGA：引脚端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率；虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能；厚度和重量都较以前的封装技术有所减少；寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高；组装可用共面焊接，可靠性高。BGA封装如图2-10所示：图2-102.3SMT工艺SMT工艺流程为：焊膏印刷或点胶、元件放置、回流焊接、清洗、测试和检验、返修。下面分别简单介绍。2.3.1焊膏印刷在焊膏印刷工艺中，需要使用丝网印刷机。丝网印刷机的作用就是将焊膏均匀的分配到PCB板上。在手动或者半自动印刷机中，是通过手工用刮刀把焊膏放到模板丝网的一端，然后用刮刀将焊膏通过模板上的小孔均匀的分配到PCB板上；自动印刷机会自动地涂敷焊膏。要想得到最理想的印刷效果，需要把正确地焊膏材料、工具和工艺妥善地结合起来。丝网印刷机及模板如图2-11所示。图2-11在进行手工印刷焊膏的操作中，首先将模板固定在丝印台上，调节旋钮使钢板在合适的位置；清洁模板的表面，不要在模板表面留有杂物；将PCB板放在模板下进行粗调，若模板上的小孔能够看见PCB板上80%以上的焊盘即可；接下来进行细调，调节细调旋钮使得所有焊盘都能够通过模板上的小孔清楚的看见为止，如果是批量印刷，可以在此时的PCB板四脚上用图钉做好记号，这样可以节省反复定位的时间。从锡膏盒中取出适量的锡膏，加入少许稀释剂，用小勺调匀。将调好的锡膏倒在模板上，左手扶住模板，右手拿刮刀，刮刀与模板之间呈45°角均匀地用力刮下来。将模板揭开，锡膏就均匀地分配到PCB板的焊盘上了。2.3.2点胶点胶机主要应用于贴片电阻、电容等点状焊盘的焊膏分配，通过调整针筒压力、针嘴大小和脚踏开关来控制滴出的胶体量，非常适用于单个PCB板的焊膏分配，省去了极小量焊盘制作模板的开支和时间，具有灵活、方便、实用等特点。点胶机实物如图2-12所示。图2-12在使用时，先将气管、电源线安装好，对高压气泵进行通电，打开气泵开关，让气泵充气，当气泵气压达到一定高压时，气泵充气完毕，停止工作；打开气泵与滴胶机之间的连接开关，让气流流入滴胶机，检查滴胶机是否有漏气现象，若有漏气现象，则应采取措施将漏气部分气管连接处用密封胶带密封好；调节锡膏浓度，因为锡膏浓度过浓时，在进行滴胶进，锡膏会堵塞针头；用稀释剂将锡膏稀释直至用搅棒提起锡膏时，锡膏成丝状；根据焊盘的大小，调节针筒压力、滴胶时间和选择针嘴大小来控制滴出的胶体的量，直至合适为止。将针嘴与焊盘之间呈45度角放好，轻踏脚踏开关，即完成了一次滴胶，根据焊盘的大小可灵活的调节滴胶时间。2.3.3元件放置元件放置即是将表面元件贴装到PCB板的合适位置。组件贴装分为手动贴装、半自动贴装和全自动贴装。手动贴装非常适合返修时使用，但是它的精确度差，速度也不快，不适合目前的组件技术和生产线的要求。半自动贴装是用真空的办法把组件吸起来，然后放到电路板上。这个方法比手动贴装快得多，但是，由于它需要人的干预，还是会有出错的可能。全自动贴装在大批量组装中的应用非常普遍。高速组件贴装使用的可能就是这种机器，贴片速度从每小时三千到八万个组件不等。在实训中采用的是手工贴装方式，在贴装时常常使用的工具是真空吸笔和镊子。在贴装时，先将真空吸笔的开关打开，将被焊元件吸起后移至适当的位置，然后缓缓地将吸笔降到距离焊膏顶部2~3mm处，关掉吸笔的开关，让元件在重力的作用下掉到焊盘锡膏上，最后用尖嘴的镊子小心地做适当的调整，即可完成单个元件的贴装。真空吸笔实物如图2-13所示。图2-132.3.4回流焊接回流焊工艺是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软钎焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。回流焊使用的焊料是焊锡膏，焊锡膏的主要成分是锡粉和铅以及助焊剂。在常温下锡膏的颜色是深灰色的，当进行完回流焊之后变成有金属光泽的银白色。锡膏在不使用时应该放在冰箱中保存，到需要时从冰箱中取出恢复到室温26°左右再使用。回流焊接的过程包括：预热、保温、焊接、冷却四个阶段。预热阶段是将PCB的温度从室温加热到120~150°；保温阶段将温度继续升高到焊膏熔点附近，以使助焊剂充分挥发，同时使PCB板上的大小元件的温度趋于一致；焊接阶段的温度会升至210~230°，焊接的时间不宜过长，以免使元件受损；到了冷却阶段，焊膏内的铅锡粉末已经熔化并充分润湿被连接表面，应该用尽可能快的速度来进行冷却，这样将有助于得到明亮的焊点并有好的外形和低的接触角度。缓慢冷却会导致电路板的更多分解而进入锡中，从而产生灰暗毛糙的焊点。图2-14是焊膏与回流焊机的实物图。图2-142.3.5清洗清洗印刷电路板是非常重要而且能够增加价值的工艺，它可以清除由不同制造工艺和处理方法造成的污染。如果没有经过适当的清洗，表面污物可能会在生产过程中造成缺陷。无铅增加了清洗工艺的重要性。比起锡铅工艺，无铅焊接工艺通常需要使用更多的助焊剂和活性更高的助焊剂，因此，往往需要进行清洗，把去助焊剂残渣去掉。水洗清洗使用水或者是含有清洗剂的水（清洗剂的含量一般在2–30%之间）。水溶性材料通常由可于用来喷洒的液态酒精或者VOC溶液（挥发性有机化合物）构成。这种办法能够把表面安装技术或者穿孔技术中的使用松香的低残渣助焊剂清洗掉。2.3.6测试和检验在电路板不通电的情况下用目视的方法借助放大镜检查电路板上的线路有无缺陷，对元件的焊点进行检查，查看是否存在缺陷；在电路板通电的情况下，可以逐个对元件进行检测来发现问题；最后一步是功能测试，测试仪器模拟最终的电气环境，检验电路板的功能是否符合要求。2.3.7返修返修工艺包括以下四个步骤：1、找出失效的元件，造成失效的可能原因；2、把失效的元件拿下来；3、完成印刷电路板安放位置的准备工作；4、装上元件，然后再流焊。常用电子元器件检测实训实训内容1、识别常用电子元器件；2、检测实习产品套件中电子元器件。目的及要求学会识别常用电子元器件种类、规格型号、标称值、耐压值及误差等；学会正确使用数字万用表测量电子元器件。3.1电阻器3.1.1电阻器识别导体对电流的阻碍作用称为电阻，利用这种特性制成的电子元件就是电阻器，简称电阻。电阻是导体的特性，它只与导体本身的材料以及导体的长度和横截面积有关，与它两端的电压或流过它的电流无关。电阻有固定电阻和可变电阻之分，固定电阻的阻值是固定的，可变电阻的阻值可以在一定的范围内调节。此外还有一些特殊的电阻，如光敏电阻，压敏电阻等，它们的阻值会随着外界条件的变化发生相应的变化。根据实训课程的设置，我们主要介绍固定电阻和电位器。1、固定电阻器常用的固定电阻都是使用色环标注的碳膜电阻，很少有电阻直接标注出阻值的。因此，在实际应用中必须会识别色环标注的电阻的阻值。色环电阻实物如图3-1所示：图3-1色环电阻上不同颜色的色环与数字之间的对应关系为：黑：0、棕：1、红：2、橙：3、黄：4、绿：5、蓝：6、紫：7、灰：8、白：9、金：5%、银：10%。色环电阻又可分为四环电阻和五环电阻。四环电阻上有四条色环，四条色环中有一条金色或者银色的环，这是表示电阻精度的。因此在读数时应该从另一头开始读。另外，对于四环电阻来说，它只有2个有效数字，对应电阻上的前两条色环。第三条色环对应的数字表示倍率，用10的幂的形式表示。例如：某色环电阻上的色环标记为：棕黑红金，那么该电阻的阻值就是10×102=1kΩ，误差精度为5%。五环电阻有五条色环，其中的三条是有效数字，一条是倍率还有一条表示精度。它有4个精度，分别为1%（棕）、2%（红）、5%（金）、10%（银）。如果五环电阻的精度为1%或2%而阻值的第一个有效数字也是1或2时，就不太好确定电阻的读数开始位置了。这时就要仔细观察两边最外面的色环，表示精度的色环通常标记得较粗一些，并且环之间的距离也稍远一些。确定了哪边是精度，哪边是有效数字之后就可以按照读四环电阻的方法读数。例如：某色环电阻上面的色环标记为：棕黄黑红棕，那么该电阻的阻值为：140×102=14kΩ，误差精度为：1%。2、电位器23电位器是一种阻值在一定范围内可以调节的电阻器，电位器的实物图如图3-2所示。23451451图3-2这种电位器常用在收音机中作为开关与音量调节旋钮。电位器一般会将标称值标注在元件上。上图的电位器可以用下面的图3-3表示。图3-34，5之间控制开关的开闭，1，2，3通过不同的接线方法起到电阻调节的作用。3.1.2电阻器的测量与检测固定电阻的测量用万用表的电阻档位对电阻进行测量，如图3-4所示，需要注意的是：（1）测量小电阻（<200Ω）时，应首先将两支表笔短路，测出表的内阻值。根据被测电阻值减去表的内阻值。才是真正的实际电阻值。（2）测量电阻时，不能用手并接在电阻两端，以免人体漏电阻与被测电阻并接，引起测量误差。图3-4电阻性能的检测在测量电阻之前，首先识别被测电阻的标称值是多少，然后用万用表进行测量，若屏显显示的电阻值在所允许的误差范围内，则表明电阻正常。若屏显为“000.0”，则表明电阻短路；若屏显为“0L"，则表明电阻已断，这两种情况下，电阻都不能使用。带开关电位器的测量电位器开关特性测量将万用表的表笔接在图3-3所示的电位器的4，5两端，然后将开关接通，屏显应该为“000.0”；再将开关断开，屏显应该为“0L”。若开关接通时，屏显为“0L”；或开关断开时屏显为“000.0”，则表明开关已坏不能使用。电位器阻值的测量接通开关，用万用表测量1，2之间的固定电阻，然后测量1，3和3，2之间的可变电阻值。在测量可变电阻时要注意：将电位器旋转轴从一个极端慢慢旋转到另一个极端，它们的阻值应从零到标称值或标称值到零，这表明电位器正常。若在测量可变电阻的过程中，屏显突然为“0L”，表明电位器动片接触不良，此电位器不能正常使用。3.2电容器3.2.1电容器的识别电容器是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成的一种储能元件。它具有阻止直流电流通过，允许交流电流通过的特性。电容器的作用有：1、用于稳定电压－滤波电容2、用于隔离直流－隔直电容3、与电阻或电感形成谐振－谐振电容4、用于交流电路的电容－耦合电容5、用于定时的电容－时间常数电容此外还有进行旁路和能量转换的作用。电容器的特性有：1、阻止直流电通过，而允许交流电通过。2、在充电和放电过程中，两极板上的电荷有积累过程，也即电压有建立过程，因此电容器上的电压不能突变。常见的电容有：电解电容器、瓷片电容、纸介质电容、聚酯丙烯膜电容等。电容有固定电容和可变电容，可变电容是通过调节两电极之间的距离或相对应的面积来改变电容的。图3-5是一些常见电容的实物图。图3-6是一种用于收音机中选台的双联电容，其中中间的引脚是动片，两边的引脚是定片。图3-5图3-6电容器的主要参数有标称容量、允许误差和额定电压。标称容量：是标志在电容器上的“名义”电容量。其标识方法如下：①直接标明容量和单位。如：15V220uF，470pF250V；②只标数字不标单位的表示法。如：“3”表示3pF，对电解电容“47”表示47uF；③字母表示法。如：1P5=1.5pF，G6=600uF，M1=0.1uF，10m=10000uF，330n=0.33uF；④数码法。如：103表示10×103＝0.01uF，229表示22×10-1＝2.2pF，第三位9表示10-1；⑤色标法。与电阻器的色标法一样。单位为pF。误差：是实际电容量对于标称电容量的最大允许偏差范围。一般电容器允许误差分为三级，即Ⅰ级为±5％；Ⅱ级为±10％；Ⅲ级为±20％。额定电压：指电容器在规定的工作温度范围内，长期可靠地工作所能承受的最高直流电压，又称耐压值。其值通常为击穿电压的一半。常用电容器工作电压系列：6.3V、10V、16V、25V、40V、50V、63V、100V、160V、250V等。3.2.2电容器的测量与检测测试之前的注意事项：在测量之前将电容器的两引脚进行短路放电，以免存在的电荷损坏仪表；在测量电容时，不能用手并接在电容两端，以免引入误差；测量电解电容时要注意极性的区别，红表笔接正极，黑表笔接负极。1、对电容的好坏进行判别：将万用表拨至电阻档位，再将两支表笔分别接在被测电容的两引脚，这时屏显值将从“000.0”开始逐渐增加，直至显示溢出符号“0L”，则表示电容合格。若始终显示“000.0”，说明电容内部短路；若始终显示“0L”说明电容内部开路。2、电容容量的测量对于标称值不超过20uF的电容可以用万用表的电容档测量，在测试了电容是否正常之后就可以测量电容的实际容量了。3、可变电容的测量将万用表拨至电容档，用两支表笔分别接在动片和定片引脚上，再将旋转轴从一个极端旋转到另一个极端，它的容量应在一定范围内变化；将动片的一支笔不动，另一支笔旋转到另一个定片上，再次测量。如果值在一定范围变化，电容正常。若在测量过程中屏显为“000.0”表明电容内部短路，若屏显为“0L”则表明电容内部开路，不能使用。3.3电感器3.3.1电感器的识别电感器是用漆包线在绝缘骨架上绕制而成的一种能够存储磁场能的电子元件，在电路中电感器有阻流、变压、传送信号等作用。电感器通常分为两大类：一类是应用自感作用的电感线圈。另一类是应用互感作用的变压器。图3-7是一些电感器的实物图。图3-7电感线圈的标注方法(1)直标法：电感量用数字和单位直接标注在外壳上。单位uH或mH(2)色点标志法：与电阻色环法相似。单位uH(3)数码法：采用三位数码表示，前两位有效数，第三位零的个数，小数点用R表示，最后英文字母表示误差。如：8R2J表示8.2uH。电感器的主要参数有：电感量：反应电感储存磁场能的本领，它的大小与电感线圈的匝数、几何尺寸、有无磁心（铁心）、磁心的导磁率有关。在同等条件下，匝数多电感量大，直径大电感量大，有磁心比没磁心电感量大。用于高频电路的电感量相对较小，用于低频电路的电感量相对较大。电感量的单位为亨（H）。品质因数（优值）：电感线圈中储存能量与消耗能量的比值称为品质因数。又称Q值。电感器的Q值一般为50-300。Q值越高，电路的损耗越小。额定电流：电感器长期工作不损坏所允许通过的最大电流。它是高频、低频扼流线圈和大功率谐振线圈的重要参数。分布电容：指线圈匝与匝之间形成的电容，它降低了线圈的品质因数。3.3.2电感器的测量与检测1、电感好坏的判别将万用表拨至电阻档，将两支表笔分别接在电感的两根引脚上，若屏显为“0L”，则表明电感开路；若屏显为“000.0”，则表明电感短路，若测得有一定的电阻或接近于零，表明电感正常可以使用。2、收音机天线好坏的判别将万用表调至“蜂鸣”状态，用两支表笔分别接在初级线圈的两个引出端上，如果有“嘀……”的声音说明初级线圈完好，用同样的方法测量次级线圈。如果没有听到蜂鸣声，说明线圈在中间部分出现了断路，不能使用。3、中频变压器（中周）的检测方法与上述检查天线的方法类似。4、电源变压器的测量将万用表拨至电阻档位，分别测量变压器初级与次级两端的电阻，如果测量的时候都有读数，说明初级与次级线圈完好。再将接在初级上的表笔不动，另一支笔分别接触次级，若屏显为“0L”，证明初、次级无短路，变压器合格，可以使用。变压器初级另一端与次级检测同上述一样不再详述。3.4二极管3.4.1二极管的识别二极管是电子电路中常用的电子元器件之一，它主要起开关、限幅、箝位、检波、整流及稳压的作用。二极管是将一块P型半导体和一块N型半导体用特殊的工艺制作而成。图3-8是二极管的实物图。图3-8图3-8左边的是普通二极管，右边是发光二极管。普通二极管上有一端标有白色的横线，说明此端为二极管的负极；发光二极管的两根引脚中，长的那一根是正极，短的是负极。由于二极管具有单向导通的特性，所以在使用二极管时要分清它的正负极。电路符号如图3-9所示。图3-9二极管的型号标注1N是日本电子元件命名法：1代表有一个PN节为二极管。如：1N4001。国家标准国产二极管的型号命名分为五个部分：第一部分用数字“2”表示主称为二极管。第二部分用字母表示二极管的材料与极性。A：N型锗材料；B：P型锗材料；C：N型硅材料；D：P型硅材料；第三部分用字母表示二极管的类别。P：小信号管（普通管）；W：电压调整管和电压基准管（稳压管）；L：整流堆；N：阻尼管；Z：整流管；U：光电管；K：开关管；B或C：变容管；V：混频检波管；JD：激光管；S：遂道管；CM：磁敏管；H：恒流管；Y：体效应管；EF：发光二极管；第四部分用数字表示序号。用数字表示同一类别产品序号；第五部分用字母表示二极管的规格号。用字母表示产品规格、档次。发光二极管发光二极管的符号如图3-10所示。它是一种将电能直接转换成光能的固体器件，简称LED(LightEmittingDiode)。发光二极管和普通二极管相似，也由一个PN结组成。发光二极管在正向导通时，由于空穴和电子的复合而发出能量，发出一定波长的可见光。图3-10发光二极管的开启电压通常称做正向电压，它取决于制作材料的禁带宽度。例如GaAsP红色LED约为1.7V，而GaP绿色的LED则约为2.3V。几种常见的发光材料的主要参数如表4-1所示。表4-1颜色波长nm基本材料正向电压(10mA时)/V光强度(10mA时)光功率/uW红外900GaAs1.3-1.5100-500红655GaAsP1.6-1.80.4-11-2鲜红635GaAsP2.0-2.22-45-10黄583GaAsP2.0-2.21-33-8绿565GaP2.2-2.40.5-31.5-83.4.2二极管的检测二极管极性的判别将数字万用表拨至二极管档，用表笔分别接在二极管的两个电极，若屏显值在“0.2~0.7”左右，说明二极管正向导通，红表笔接的是正极；黑表笔接的是负极；若屏显为“0L”，说明管子处于反向截止，红表笔接的是负极，黑表笔接的是正极。二极管好坏判别将数字万用表拨至二极管档，用红表笔接正极，黑表笔接负极，若屏显为“0.1~0.7”左右为合格。若交换表笔再测一次，两次均显示为“000.0”说明管子击穿短路，两次均显示为“0L”说明管子开路，不合格。二极管正向压降测量及硅管、锗管判别将数字万用表拨至二极管档，用红表笔接二极管正极，黑表笔接二极管负极，若屏显正向压降为“0.5~0.7V”左右，则说明被测管是硅管；若屏显正向压降为“0.1~0.3V”左右，则说明被测管是锗管。发光二极管的测量将数字万用表拨至hEF档位，然后将发光二极管正极插入NPN型“C极”插孔，负极插入“E极”插孔，发光为正常。若不发光说明管子已坏或管子管脚插反，调换管脚重新测试。或用两节干电池串联起来用两根导线接正负极，分别快速地触碰发光二极管对应的引脚，如果发光说明管子是好的，否则管子已经损坏，不合格。3.5三极管3.5.1三极管的识别晶体三极管常称半导体三极管，或称双极型晶体管。它是一种控制电流的半导体器件，可用来对微弱信号进行放大和作无触点开关。它具有结构牢固、寿命长、体积小、耗电省一系列优点，故在各领域得到广泛应用。结构如图3-11所示，电路图如图3-12所示，实物图如图3-13。图3-11PNPNPNPNPNPN图3-12图3-13要使三极管工作在放大状态的基本条件是：发射结（be间）加上较低的正向电压（即正偏），集电结（bc间）加上较高的反向电压（即反偏）。当发射结与集电结都处于反偏状态时，这时集电极与发射极之间开路，Uce=Ucc三极管工作在截止状态。当发射结与集电结都处于正偏状态时，这时集电极与发射极之间短路，Uce=0三极管工作在饱和状态。三极管的命方法与二极管的方法类似，可以参照二极管的部分。3.5.2三极管的测量基极及类型判别将数字万用表拨至二极管档，用红表笔固定某一电极，黑表笔分别接触另外两个电极，若两次都显示0.5~0.7V左右，证明红表笔接的是基极，被测晶体管是NPN型管。若黑表笔固定某一电极，用红表笔分别接触另外两个电极，两次都显示0.1~0.3V左右，证明黑表笔接触的是基极，被测晶体管是PNP型管。三极管集电极和发射极的判别在判定管子的类型和基极的基础上，将数字万用表拨至hFE档，把被测三极管基极插入B孔，余下两个电极分别插入C和E中，若屏显100~600说明管子接法正确，此时，插入C的是集电极，E是发射极。若屏显6~50左右，说明集电极与发射极插反，需重新调换测试。三极管的be结和bc结正、反压降的测量将数字万用表拨至二极管档，用红表笔接B极，黑表笔接E或C极若屏显0.5~0.7V左右说明是硅管的正向压降，调换表笔测试若屏显为“0L”，则说明是硅管反向压降。3.6其他元件的测量3.6.1扬声器的测量直流电阻测量将万用表拨至欧姆档，用两支表笔分别接触扬声器的两个接线端，测量出的结果应在8Ω左右。若测得直流电阻为“000.0”说明扬声器线圈短路，不能使用；若测得的直流电阻为“0L”，说明线圈断路，也不能使用。好坏判断在测得扬声器直流电阻为正常情况下，将干电池正极引出导线接触扬声器的正极接线端，用负极引出导线去断、续碰触另一端，如果扬声器发出“喀喀”的响声，说明扬声器线圈基本正常。3.6.2导线的检测将万用表拨至蜂鸣器档，用剥线钳或偏口钳将导线两端剥出适当长度的铜线。将一支表笔接触一端，另一支表笔轻触另一端。如果有“嘀嘀”的声音，说明导线没有断路，可以使用。印刷电路板的设计制作实训内容单面印刷电路板的制作；双面印刷电路板的制作。目的及要求了解印刷电路板的分类、制作工艺；掌握印刷电路板元器件布局原则；掌握印刷电路板布线原则。4.1印刷电路板设计印刷电路板（PrintedCircuitBoard）简称PCB，又称印制板，是电子产品的重要部件之一。用印制板制造的电子产品具有可靠性高、一致性好、机械强度高、重量轻、体积小、易于标准化等优点。几乎每种电子设备，只要有电子元器件，它们之间的电气互连就要使用印制板。在电子产品的研制过程中，影响电子产品成功的最基本因素之一就是印制板的设计和制造。4.1.1印制板的分类按照印制电路的分布划分单面印制板：在绝缘基板的一面覆铜，另一面没有覆铜的电路板。因此，单面板只能在覆铜的一面布线。双面印制板：在绝缘基板的顶层和底层两面都有覆铜，中间为绝缘层，两面都可以布线，一般需要金属化孔连通。多层印制板：具有3层或者3层以上导电图形和绝缘材料层压合而成的印制板，包含多个工作层面。它在双面板的基础上增加了内部电源层、内部接地层及中间布线层。按照机械特性划分刚性板：具有一定的机械强度和抗弯曲能力，在使用时处于平展状态。柔性板：也叫挠性板，以软质绝缘材料为基材制造而成，使用时可弯曲。4.1.2印制板设计前的准备印制板的设计主要是排版设计，设计前应对电路原理和相关资料进行分析，熟悉原理图中出现的每一个元器件，掌握每个元器件的外形尺寸、封装形式、引脚排列顺序、功能及形状，确定哪些元件需要安装散热装置，哪些元件安装在板上，哪些安装在板外，找出线路中可能的干扰源及易受干扰的元件等。选择板材，板厚、形状及尺寸板材的选取要根据产品的电气特性和机械性能及工作环境等因素来综合考虑；板厚主要根据印制板的尺寸和所选元器件的重量及使用条件等因素来确定；印制板的形状在原则上是可以任选的，但是为了加工方便和成本因素的考虑，一般选择矩形；印制板的尺寸要根据整机安装的内部结构，所选元器件的种类、尺寸以及安装排列方式等方面来确定。选择对外连接方式印制板是整机中的一部分，因此，存在印制板与印制板间、印制板与板外元器件间连接的问题。焊接方式连接导线直接焊接，这种方法简单，成本低。但是可靠性不高，焊接时容易出错，所以只适用于对外引线较少的场合。如收音机的电源引线和扬声器引线就是这种情况。排线焊接，这种方法可靠性高，而且不易出错，而且两块板之间的相对位置不受限制。插接器连接方式在较复杂的电子仪器设备中，为了安装调试方便，经常采用接插器的连接方式。优点是可保证批量产品的质量，调试、维修方便；缺点是触点多，可靠性比较差。4.1.3印制电路板的排版设计元器件布局元器件在印制板上布局时，要根据元器件确定印制板的尺寸。在确定尺寸后在确定特殊元器件的位置。一般来说，应该遵循下列原则。高频元器件之间的连线应尽可能缩短，以减少它们的分布参数和干扰；对某些电位差较高的元器件或导线，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路；重量较大的元器件，安装时应加支架固定；对可调元器件的布局应考虑整机结构，其位置布设应方便可调；在印制板上应留出定位孔及固定支架所占用的位置；元器件在整个板面上应均匀布设，疏密一致；板的四周要留有一定余量；尽量把原件布设在板的一面，且每个元器件引出脚应单独占用一个焊盘；元器件布设不能交叉，相邻元器件之间要保持一定的间距。布线原则印制导线的宽度要满足电流的要求，且布设长度应尽量短；印制导线的拐弯处应成圆角或45°角；高频电路应采用大面积接地布线；双面布线时，两面的导线尽量互相垂直，避免平行；电路中的输入与输出导线尽量相邻平行；电源线与地线应该设置得较宽，减少电源和接地干扰；4.1.4焊盘及孔的设计焊盘尺寸焊盘尺寸与钻孔设备、钻孔孔径、最小孔环宽度有关。为了便于加工和保持焊接的强度，应尽可能增大焊盘尺寸。但是，对于布线密度高的印制板，焊盘面积过大，意味着布线约困难。焊盘孔的直径应略大于元件引脚，焊盘的环宽应不小于0.3mm。孔的设计印制板上的孔有引线孔、过孔、安装孔、和定位孔。引线孔：就是焊盘孔，一般若元器件引线直径为d1，引线孔直径为d，则有：d1+0.2＜d≤d1+0.4（mm）过孔：又叫连接孔，过孔都是金属化孔，主要用于不同层间的电气连接；安装孔：用于大型元器件和印制板的固定；定位孔：用于印制板的加工和测试定位，可用安装孔代替。4.1.5印制导线设计印制导线的宽度导线的宽度应以能满足电气性能要求而便于生产为宜。导线越宽，导线与基板的粘附强度越大，越不易脱落，但是导线太宽会对布线带来困难。导线最细不宜小于0.2mm。在高精度印制电路板中导线宽度和间距可取0.3mm。印制导线的间距导线之间的间距要满足电气安全要求。间距如果太小，而导线间电位差很大的话，可能会发生击穿意外。一般来说，导线间距最大允许工作电压为：200V/mm。即相距1mm的导线之间的最大电位差为200V，超过200V就有击穿的危险。4.1.6Protel99SE电路设计简介Protel99SE是目前印制电路设计应用中最为广泛的软件之一，它为用户提供了极其丰富的原理图元件库、PCB元件库及库编辑管理功能。在Protel99SE原理图编辑器（SchematicDocument）中，可以直接进行电路原理图设计，充分利用原理图元件库中提供的大量元器件及各种集成电路的电路符号，使原理图的设计极为方便。还可以利用原理图元件库编辑器（SchematicLibraryDocument），编辑特殊的电路符号。印刷电路图在印制电路板编辑器（PCBDocument）中自动生成，可根据要求对生成的电路图进行编辑，调整元器件的位置与方向。另外，还可以在印制电路板编辑器中直接设计简单的印制电路图。在PCB编辑器中也提供了大量元器件及集成电路封装形式，在设计过程中可随时调用。印制电路元件库编辑器（PCBLibraryDocument）可用来编辑特殊元器件的封装形式。印制电路的设计过程：首先设计电路的原理图，然后由电路原理图生成网络表文件。网络表是由电路原理图生成印制电路图的桥梁和纽带，在PCB设计系统中，根据网络表文件自动完成元器件之间的连接并确定元器件的封装形式，经过布局、布线后，完成印制电路的设计工作。4.2印刷电路板的制作4.2.1单面印刷电路板的制作单面制板的流程下料→热转印→腐蚀→去除印料→孔加工→印标记→涂助焊剂→成品制作步骤:前期准备工作确定电路板的大小，以便下料。方法：在Protel软件中打开PCB板图，在菜单中选择“Reports→Measuredistance”，然后用鼠标点击板的各端测量板的长和宽。注意，在Protel中默认使用的是英制单位，如果不习惯，单击键盘“Q”键可以在英制单位与公制单位中切换。完成后会弹出一个对话框，显示出鼠标点击两点之间的距离。这个距离就是下料的依据。如图4-1所示。图4-1生成并导入CAM文件。在Protel的板图视图下选择菜单“File→New..”在弹出的“NewDocument”对话框中选择“CAMoutputconfiguration”，单击“OK”。在“ChoosePCB”对话框中选择“OK”。在“OutputWizard”向导中点击“Next”进入第二页，在第二页中选择“Gerber”文件后，再点击“Next”，如图4-2所示。图4-2点击“Next”默认对话框中的设置，直到第5页。在第5页中，选择单位为公制(mm)，精度为"4:4"，如图4-3所示。图4-3其余设置可以选择默认，最后单击“Finish”完成。最后生成图4-4所示的文件。图4-4在上图的文件名处右击鼠标，在弹出的菜单中选择“Generate”选项，即可在Protel左边的导航栏中看见生成的CAM文件，如图4-5所示。图4-5在导航栏的“CAMfor...”文件夹上右击鼠标，在弹出的菜单中选择“Export..”将CAM文件夹导出到某个位置。打开CAM软件，选择菜单“File→Import”，在刚才导出的位置将文件全部导入。然后选择菜单栏中的“Table”菜单，在下拉菜单中选择“Composite”选项，在该选项中进行相关的设置板层的操作，设置完成后，就可以进行热转印纸的打印了。注意在打印热转印纸时应使光滑的一面朝下。热转印电路热转印机上电，打开开关。在热转印机平台下有一个红色的按钮，将它按下可以显示热转印机的温度。让热转印机的温度上升到180℃左右，将打印好的热转印纸用剪刀裁剪成合适的大小，光滑的一面贴在单面覆铜板上，用胶带固定牢后放到热转印机的平台上，用手轻轻推入机内。按机器上控制方向的按钮可以改变滚轴运动的方向，让板在热转印机中来回热转印两次即可完成热转印。将板取出，（注意不要烫伤手，此时板上铜箔的温度很高）慢慢地撕开转印纸，如果发现纸的光滑面上还有油墨没有印到铜箔上，可以合上纸，继续做一次热转印；如果光滑面上已经没有油墨，但是铜箔上仍然有短线的地方，可以用油性黑色笔将短线的地方连接上。在关闭热转印机的时候要特别注意，绝对不能马上关闭电源，否则会因温度过高而烧坏机器中的保险。正确的方法是：长按“ENT”键，显示器上会出现倒计时的字样，等到倒计时为零并且听到“嘀”的一声后松开“ENT”键，机器会进入软件关机状态。等到温度降低到合适的时候才能关闭电源。腐蚀打开腐蚀机的电源，将腐蚀机的加热功能启动。把腐蚀液的温度加热到35~40℃的时候才能开始腐蚀。腐蚀液温度最高不要超过50℃。将单面板放到进料口，打开传动开关，旋转转速控制旋钮，将转速调制15~18左右，按下腐蚀开关。由于腐蚀液中的成分有浓氨水，所以在腐蚀过程中要避免吸入过多的氨气，以免灼伤呼吸道。在出料口取板的时候要带上塑胶手套。去碳迹在碳迹的保护下，线路部分免受腐蚀。腐蚀结束之后应该去掉这层保护膜。由于碳粉的吸附力较强，所以要用专门的有机溶剂来去除碳迹。方法是在碳迹处倒上少量的有机溶剂，用橡胶手套上凸出的颗粒部分轻轻擦洗，直至全部碳迹都消失，露出铜箔。注意不要使用太大的力气搓洗，以免将较细的线路搓断。钻孔根据印刷电路板上焊盘或机械孔的大小选择合适的钻头进行钻孔。在钻孔前先不要开动钻孔机，将钻头安装好后先定好孔的位置。在钻孔时要注意将钻孔机的速度提升到最大档，以免转速过低使得钻头断裂。在下压钻头时要尽量保持垂直下压，动作不要太大，同时要保持电路板的稳定，不要发生位移；提升钻头的时候也不要太快，否则都容易使钻头断裂。如果在钻孔时，基板的废屑遮挡了视线，可用软的刷子清理，不要用手清理以免受伤。4.2.2双面板的制作双面板的制作流程下料→孔加工→孔金属化→双面线路印刷→曝光显影→镀锡→去除线路油墨→腐蚀→退锡→涂阻焊层→印字符标记→镀锡→成品制作步骤下料方法与制作单面板时类似，但是在制作双面板时使用的工艺是曝光的方法，因此在打印时是使用的菲林纸。制作一块双面板需要打印顶层图与边框、底层图与边框、顶层阻焊与边框、底层阻焊与边框、顶层字符与边框、底层字符与边框共计6层底片，其中两个字符层要采用负片的方式进行打印。在打印机中放置菲林纸时，要使光滑的一面朝上。准备工作完成后就可以打印了，同时按照板子的尺寸下料。孔加工数控钻床能根据Protel生成的PCB文件自动识别钻孔数据，用户只需将设计好的PCB文件导入数控钻床后台软件即可自动完成批量钻孔。在Protel中打开PCB板图，选择“File→Export”，在弹出的对话框下面的“文件名”中填入自己想要保存的文件名，在“保存类型”下拉表单中选择“ProtelPCB2.8ASCIIFile（*PCB）”。最后在“保存在”下拉列表中选择保存路径。这样就完成了PCB文件的导出。打开“Create-DCD”软件。选择“文件→打开”在保存路径中找到导出的PCB文件，单击“打开”按钮即可。接下来准备定位和钻孔。将双面覆铜板用单面胶固定在钻孔台上，将数控钻床的横轴移动到铜板的右下角。注意此时不要装上钻头，防止定位时将钻头打断。点击“Create-DCD”的“输出”按钮，在弹出的“输出控制”对话框中点击“定位设置”按钮。此时钻头开始移动，注意观察钻头停止时的位置。如果钻头停止时，仍然停留在铜板范围之内，表明孔可以全部打在板上；如果钻头停止时已经超出了铜板的范围，则说明定位失败，需要重新定位。重新定位时要关闭“输出控制”对话框，将钻头重新移到右下角，再重复一次定位过程，直到定位成功为止。定位成功后，可以在“输出控制”对话框的右边“孔径”列表框中看到所有孔径的信息。用鼠标选择某一孔径，该孔径会以高亮态显示出来。将钻床头部抬至合适的高度，装上与所选孔径配套的钻头。在“输出控制”对话框中设置“钻头下降”的值，使钻头逐渐下降至距离板面1mm～1.5mm处。注意：一定要使钻头缓缓下降，慢慢地边观察，边下降，放置钻头被打断。当钻头下降到距离板面1mm～1.5mm时，点击“输出控制”对话框中“钻孔”按钮，开始钻孔。当一种孔径的孔全部钻完之后，将“钻头上升”设置成35mm，更换其它尺寸的钻头，直到将孔全部钻完。孔全部钻完后，清除残留在孔中的基板屑，清洗干净，准备进入下一道工序。孔金属化孔金属化就是镀铜。因为双层板中间的基板没有导电能力，所以为了使两层的铜箔能够连通起来，在过孔壁上镀上一层铜。将钻好孔的铜板用夹子夹好放入沉铜机的预浸槽中预浸5分钟左右，其目的是清除铜箔和孔内的油污、油脂及毛刺铜粉，调整孔内电荷，有利于碳颗粒的吸附。预浸后取出冲洗干净、烘干，放入沉铜机的活化槽中，大约2分钟后取出。取出时要戴手套，防止碳粉粘到手上不易清除。将拿出的铜板在纸箱边缘轻轻敲打，直至所有孔都不被碳粉堵塞位置。之后将铜板放到烘箱中烘干。烘干后的铜板放入沉铜机的微蚀槽中1分钟，微蚀的作用是使铜板表面的碳粉去除掉，只留下孔中的碳颗粒。如图4-6所示。图4-6微蚀后用手套将板子拿出来，用清水冲洗干净后烘干，烘干后放入镀铜机中镀铜，电镀的时间约为30分钟。注意：镀铜时，要将夹子顶部的螺丝拧紧，镀铜完毕后，可能会在夹子上也镀上一层铜，这时需要及时地清除掉这一层铜。最后将铜板冲洗干净，烘干准备丝印线路。丝印线路把丝印网固定在丝印台上，在丝印网上放适量的线路感光油墨，在刮刀上也均匀地挂上一层油墨以减小丝印时的阻力。把印制板放到丝印网下面，对好位置，用刮刀将油墨均匀地漏印在板面上，双面板的两面都要印上油墨。印完后，需将印制板放入烘箱中烘干固化，温度设置为75℃，时间设置为15分钟。线路曝光将预先打印好的菲林纸用剪刀裁剪成合适的大小，将“顶层图与边框”这张菲林贴在双面板的顶层，注意要对准焊盘和过孔。对准位置后用透明胶带粘好，粘贴时不要遮住菲林纸上的线路。将板的正面朝下，放到曝光机中。在板的反面盖上一张干净的菲林纸，防止印制板粘到曝光机上。盖上曝光机的顶盖，将曝光时间设置为40秒左右。正面曝光完成后，用同样的方法对反面进行曝光。线路显影曝光工序后，还不能看见板上的线路，需要进行显影。用夹子把经过曝光的双面板夹好，放到显影机内，启动显影机，把时间设置为15秒，温度设置为45度。显影后，可以看见线路出现在板上了。镀锡由于我们使用的腐蚀剂是碱性的，它不能腐蚀锡，所以在线路上镀一层锡后可以防止线路被腐蚀液腐蚀。方法是用不锈钢夹子把抗电镀油墨的板材固定好，并置于镀锡机中。根据板材的大小，调节合适的电流，一般标准为1.5A—2A/（dm)2。镀锡时间以20分钟为宜，镀锡完成后用清水冲洗干净。镀锡后要检查一遍，一定要让铜箔上全部都均匀地挂上一层锡。去除线路油墨镀锡之后要将印制板上多余的油墨除掉，这样便于腐蚀。方法是用油墨去除粉沾水清洗，直至把油墨全部清洗干净，最后再用清水冲洗一遍。注意在使用油墨去除粉的时候要戴上手套，每次只取出少量的粉末，因为这种粉末在溶解的时候会放出大量的热，如果粉末量太多，可能会烫伤手上的皮肤。腐蚀过程与制作单面板时类似，不同的是这里要把两面都进行腐蚀工序。腐蚀完成后，双面板上多余的铜都腐蚀掉了，只留下镀过锡的线路部分，最后再用清水冲洗干净。退锡在塑料容器中倒入少量的退锡液。注意：倒退锡液要格外小心，并且要戴手套作业，退锡液中有硝酸等具有强烈腐蚀性的成分，不要溅到皮肤或者衣服上。再把双面板放到容器中，待双面的锡都退完后取出，用大量清水冲洗干净。容器中多余的退锡液可重新倒回装溶液的壶中回收利用。印刷阻焊将双面板再次放到丝印台上，将阻焊油墨，丝印到板面上，方法与印线路油墨的方法完全一样。印完后，放入烘箱中干燥，温度设定为75摄氏度，时间设置为15分钟。干燥后，在顶层用“顶层阻焊与边框”菲林盖好，注意对准焊盘的位置。用透明胶带固定，放到曝光机中曝光。曝光时间设为120秒。正面曝光完毕后再对反面用同样的方法进行处理。曝光中需要注意的问题如前所述。曝光结束后，送入显影机喷淋显影，之后清洗、烘干。印刷字符将双面板再次放到丝印台上，用字符油墨进行丝印，丝印完后，放入烘箱中干燥，温度设定为75摄氏度，时间设置为15分钟。干燥后，在顶层用“顶层字符与边框”菲林盖好，注意对准位置。用透明胶带固定，放到曝光机中曝光。曝光时间设为120秒。正面曝光完毕后再对反面用同样的方法进行处理。最后清洗，烘干后就完成的一块双面板的制作。安全用电知识实训内容学习安全用电知识目的及要求了解触电的危害、触电的原因及如何防止触电；了解电气火灾的预防及扑灭方法；了解触电急救知识；了解用电安全技术。5.1人身安全5.1.1触电危害电伤电伤是由于发生触电而导致人体外表创伤，一般在人体皮肤上留下明显的伤痕，电伤一般是非致命的。电击电流通过人体，严重干扰人体正常的生物电流，破坏人体内部组织、影响呼吸系统、心脏室性纤颤，严重危害生命。影响触电危险程度的因素电流的大小。电流越大，对人体的危害就越大，电流大于30mA时，会引起强烈痉挛，时间超过60秒就有生命危险。电流的类型。直流电一般引起电伤，交流电则电伤与电击同时发生。40~60Hz的交流电对人体最危险。我国工频市电（50Hz）正式在这个危险频段。超过20000Hz的交流电危害很小，很多理疗仪器使用这个频段。但是高频高压交流电仍然很危险。电流作用的时间。可用电流与时间乘法积来表示电流对人体的危害。人体触电，通电时间越长越危险。电流路径。电流通过心脏的路径危害最大。此外，从手到手、从手到脚也是很危险的电流路径。人体电阻。人体是一个不确定的电阻。皮肤干燥时电阻可呈现100kΩ以上的电阻，一旦潮湿，电阻可降到1kΩ。此外，人体还是一个非线性电阻，随着电压升高，电阻减小。安全电压。指人体不戴任何防护设备时，触及带电体不受电击或电伤的电压。国家标准制定了安全电压系列，称为安全电压等级或额定值，这些额定值都是交流有效值，分别为：42V、36V、24V、12V、6V等几种。5.1.2触电原因单极触电一般工作和生活所供电为380V/220V中性点接地系统，当处于地电位的人体接触带电体时，人体承受相电压。如图5-1所示。图5-1双极触电人体同时接触电网的两根相线发生触电，这种触电电压高，大都是在带点工作时发生的，因而危险极大。如图5-2所示。图5-2剩余电荷触电剩余电荷触电是指当人体触及剩余电荷的设备时，带有电荷的设备对人体放电造成的触点事故。高压大容量电容、电力变压器及大容量电动机等设备如果没有充分放电，在检修时就会发生剩余电荷触电事故。跨步电压触电在故障设备附近，例如电线断落在地上，在接地点周围存在电场，当人走进这一区域时，将因跨步电压而使人触电。5.1.3防止触电防止触电是安全用电的核心。产生触电事故有以下原因：（1）缺乏用电常识，触及带电的导线。（2）没有遵守操作规程，人体直接与带电体部分接触。（3）由于用电设备管理不当，使绝缘损坏，发生漏电，人体碰触漏电设备外壳。（4）高压线路落地，造成跨步电压引起对人体的伤害。（5）检修中，安全组织措施和安全技术措施不完善，接线错误，造成触电事故。（6）其他偶然因素，如人体受雷击等。1）安全制度（1）在电气设备的设计、制造、安装、运行、使用和维护以及专用保护装置的配置等环中，要严格遵守国家规定的标准和法规。（2）加强安全教育，普及安全用电知识。（3）建立健全安全规章制度，如安全操作规程、电气安装规程、运行管理规程、维护检修制度等，并在实际工作中严格执行。2）安全措施（1）停电工作中的安全措施。在线路上作业或检修设备时，应在停电后进行，并采取下列安全技术措施：①切断电源。②验电。③装设临时地线。（2）带电工作中的安全措施。在一些特殊情况下必须带电工作时，应严格按照带电工作的安全规定进行：①在低压电气设备或线路上进行带电工作时，应使用合格的、有绝缘手柄的工具,穿绝缘鞋，戴绝缘手套，并站在干燥的绝缘物体上，同时派专人监护。②对工作中可能碰触到的其他带电体及接地物体，应使用绝缘物隔开，防止相间短路和接地短路。③检修带电线路时，应分清相线和地线。④高、低压线同杆架设时，检修人员离高压线的距离要符合安全距离。此外，对电气设备还应采取下列一些安全措施：①电气设备的金属外壳要采取保护接地或接零。②安装自动断电装置。③尽可能采用安全电压。④保证电气设备具有良好的绝缘性能。⑤采用电气安全用具。⑥设立保护装置。⑦保证人或物与带电体的安全距离。⑧定期检查用电设备。5.2电气火灾表5-1是有关电气火灾的基本分析表5-1原因分析预防线路过载输电线的绝缘材料大部分是可燃材料。过载则温度升高，引燃绝缘材料（1）使输电线容量与负载相适应（2）不准超标更换熔断器（3）线路装过载自动保护装置线路或电器火花、电弧由于电线断裂或绝缘损坏引起放电，可点燃本身绝缘材料及附近易燃材料、气体（1）按标准接线，及时检修电路（2）加装自动保护电热器具使用不当，点燃附近可燃材料正确使用，使用中有人监视电器老化电器超期服役，因绝缘材料老化，散热装置老化引起温度升高停止使用超过安全期的产品静电在易燃、易爆场所，静电火花引起火灾严格遵守易燃、易爆场所安全制度5.3用电安全技术简介5.3.1接地和接零保护1、保护接地在中性点不接地的配电系统中，如：IT系统。电器设备宜采用接地保护。这里的“接地”同电子电路中简称“接地”不是一个概念，这里是真正的大地。（在电子电路中“接地”是指公共参考电位“零点”）即将电气设备的某一部分与大地土壤作良好的电气连接，一般通过金属接地体并保证接地电阻小于4Ω。如图5-3所示，如没有接地保护，电流将通过人体。图5-32、保护接零在中性线接地系统中（现在普遍采用），采用外壳接地还不足以保证安全。此时人体受到的电压是相线与外壳短路时，外壳对地电压。若保护接地电阻与工作接地电阻相等且U=220V，则外壳对地电压约为110V，这对人体来说是不安全的。在这种系统中应采用保护接零，即将金属外壳与电网零线相接，一旦相线碰到外壳即可形成与零线之间短路，产生很大电流使熔断器或过流开关断开，切断电源。如图5-4所示。图5-43、重复接地在电源中性线做了工作接地的系统中，为确保保护接零的可靠，还需相隔一定距离将中性线或接地线重新接地，称为重复接地。5.3.2漏电保护开关漏电保护器（漏电保护开关）是一种电气安全装置。将漏电保护器安装在低压电路中，当发生漏电和触电时，且达到保护器所限定的动作电流值时，就立即在限定的时间内动作自动断开电源进行保护。漏电保护为近年来推广采用的一种新的防止触电的保护装置。在电气设备中发生漏电或接地故障而人体尚未触及时，漏电保护装置已切断电源；或者在人体已触及带电体时，漏电保护器能在非常短的时间内切断电源，减轻对人体的危害。漏电保护器按不同方式分类来满足使用的选型。如按动作方式可分为电压动作型和电流动作型；按动作机构分，有开关式和继电器式；按极数和线数分，有单极二线、二极、二极三线等等。按动作灵敏度可分为：高灵敏度：漏电动作电