电子产品制作工艺课件（第5版）-项目2电子产品制作的准备工艺

项目2

电子产品制作的准备工艺［项目任务］学会识读电子产品制作中的有关图纸，掌握导线的加工方法，掌握元器件引线的成形方法，学会手工制作印制电路板。［知识要点］电路图识读的基本知识；常用导线的作用及加工要求；元器件成形的技术要求和方法；印制电路板的特点、作用和质量检测。2项目2

电子产品制作的准备工艺［技能要点］常用电路图的识读技巧；常用导线的加工；元器件的成形；手工制作印制电路板。3项目2

主要内容（目录）电路图的识读导线的加工元器件引线的成形加工印制电路板的设计与制作4返回项目2–2.1电路图的识读电路图是指用约定的图形符号和线段表示的电子工程用的图形。电子产品制作过程中的常用电路图有：方框图电原理图装配图接线图印制电路板组装图5识图的基本要求：熟悉常用电子元器件的图形符号，掌握这些元器件的性能、特点和用途。熟悉并掌握一些基本单元电路的构成、特点、工作原理。了解不同电路图的不同功能，掌握识图的基本规律。6返回识读的基本要求识图的基本技巧不同的电路图其作用不同、功能不同、因而识读的方法也不同。1.方框图的识读方框图是一种用方框、少量图形符号和连线来表示电路构成概况的电路图样，是用于体现电子产品的构成模块以及各模块之间的连接关系，各模块在电路中所起的作用、以及信号的流程顺序。方框图的识读方法：从左至右、自上而下的识读，或根据信号的流程方向进行识读。7识图的基本技巧方框图识读案例：超外差收音机的方框图8识图的基本技巧2.电原理图的识读电原理图主要由电路元件符号、连线等部分组成，是详细说明构成电子产品电路的电子元器件相互之间、电子元器件与单元电路之间、产品组件之间的连接关系。识读方法：结合方框图，从信号的输入端按信号流程，一个单元、一个单元电路的熟悉，一直到信号的输出端，完成电原理图的识读。9识图的基本技巧原理图识读案例：超外差收音机的原理图10识图的基本技巧3.印制电路板图的识读印制电路板图是用来表示各种元器件在实际电路板上的具体方位、大小，以及各元器件之间相互连接关系，元器件与印制电路板连接关系的图样。识读方法：结合电原理图，从输入端为起点、输出端为终点，根据电路中的大型元件和关键元件在电路中的位置关系，以及它们与输入端、输出端、电源端和接地端的连接关系，逐步识读印制电路板组装图。11识图的基本技巧印制电路图识读案例：直流稳压电源的印制电路图12识图的基本技巧4.装配图的识读装配图是表示组成电子产品各部分装配关系的图样。在装配图中，清楚地表示出电子产品各组成部分、摆放关系及其结构形状等。识读方法：首先看装配图的标题栏和明细栏，了解图样中各零部件的序号、名称、材料、性能及用途等内容，分析识读装配图上各个零部件的相互位置关系和装配连接关系等。13识图的基本技巧装配图识读案例14返回项目2

–2.2导线的加工电子产品中的常用线料导线加工中的常用工具（设备）普通导线的加工屏蔽导线或同轴电缆的加工扁平电缆的加工线把的扎制15返回电子产品中的常用线材电子产品中的常用线材：安装导线电磁线屏蔽线和同轴电缆扁平电缆（平排线）线束16电子产品中的常用线材1.安装导线（安装线）安装线是指用于电子产品装配的导线。分为：裸导线和塑胶绝缘电线。（1）裸导线是指没有绝缘层的光金属导线。它有单股线、多股绞合线、镀锡绞合线、多股编织线、金属板、电阻电热丝等若干种类。裸导线没有外绝缘层，容易造成短路，故它的用途很有限。在电子产品装配中，只能用于单独连线、短连线及跨接线等。17电子产品中的常用线材（2）塑胶绝缘电线（塑胶线）塑胶线是在裸导线的基础上，外加塑胶绝缘护套的电线；一般由导电的线芯、绝缘层和保护层组成。182.电磁线结构：由涂漆或包缠纤维作为绝缘层的圆形或扁形铜线，用以制造电子、电工产品中的线圈或绕组的绝缘电线。

特点：电磁线以漆包线为主，纤维可用纱包、丝包、玻璃丝和纸包等。用途：主要用于绕制各类变压器、电感线圈等。19电子产品中的常用线材电子产品中的常用线材3.扁平电缆（排线、带状电缆）结构：由相互之间绝缘的多根并排导线粘合在一起、整体对外呈现绝缘状态的一种扁平带状多路导线的软电缆。特点：走线结构整齐、清晰，连接、维修方便，韧性强、重量轻、造价低。用途：主要用于插座间的连接、印制电路板之间的连接、各种信息传递的输入/输出之间的柔性连接。20电子产品中的常用线材扁平电缆的外形结构21电子产品中的常用线材4.屏蔽线结构：是在塑胶绝缘电线的基础上，外加导电的金属网状编织的屏蔽层和外护套而制成的信号传输线。特点：屏蔽线具有静电（或高电压）屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽的作用。用途：主要用于1MHz以下频率的信号连接（高频信号必须选用专业电缆）。22电子产品中的常用线材屏蔽线的外形结构23电子产品中的常用线材5.电缆由一根或多根相互绝缘的导体外包绝缘和保护层制成。其作用是传递电力或电子信号。24电子产品中的常用线材6.电源软导线结构：电源软导线是由铜或铝金属芯线外加绝缘护套（塑料或橡胶）构成。在要求较高的场合，也会采用双重绝缘方式，即将两根或三根已带绝缘层的芯线放在一起，在它们的外面再加套一层绝缘性能和机械性能好的塑胶层构成。用途：连接电源插座与电气设备。25返回导线加工中的常用工具设备导线加工中的常用工具设备导线加工中，常用的手工加工工具：斜口钳、剥线钳、镊子、压接钳、绕接器、电烙铁等；加工导线的专用设备：剪线机、剥头机、导线切剥机、捻线机、打号机、套管剪切机等。加工少量的导线时，采用工具配合完成加工任务；成批加工导线时，需要一些专用设备完成对导线的加工。26导线加工中的常用工具设备1.斜口钳（偏口钳）作用：主要用于剪切导线，尤其适用于剪掉焊接点上网绕导线后多余的线头、剪切绝缘套管、尼龙扎线卡等。27导线加工中的常用工具设备2.剥线钳作用：用于剥掉直径3cm及以下的塑胶线、蜡克线等线材的端头表面绝缘层。特点：使用效率高，剥线尺寸准确、快速，不易损伤芯线。28导线加工中的常用工具设备3.镊子作用：主要用于夹持细小的导线，防止连接时导线的移动；导线塑料胶绝缘层的端头遇热要收缩，可用镊子夹住塑胶绝缘层向前推动，可使塑胶绝缘层恢复到收缩前的位置。29导线加工中的常用工具设备4.压接钳作用：是对导线进行压接操作的专用工具。用途：网线钳用来给网线或电话线加工、压接标准规格的水晶头，其钳身带有剥头刀和剪切刀，可同时完成剥线、剪线和压装水晶头的工作。30(a)普通压接钳(b)网线钳导线加工中的常用工具设备5.绕接器作用：对导线完成绕接操作的专用工具。类型：手动绕接器、电动绕接器。31导线加工中的常用工具设备6.电烙铁作用：用于手工焊接、拆焊的工具。用途：在导线端头的绝缘层去除后，应立即使用电烙铁对金属导线进行搪锡处理，避免导线氧化。32电烙铁搪锡导线加工中的常用工具设备7．剪线机靠机械传动装置将导线切断到预定长度的导线加工设备。8．剥头机用于剥除塑胶线、腊克线等导线端头绝缘层的导线加工设备。9.导线切剥机同时完成导线的剪线、剥头，能自动核对并随时调整剪切长度，也能自动核对调整剥头长度的导线加工设备。单功能的剥头机多功能自动切剥机33导线加工中的常用工具设备10．捻线机用于捻紧松散的多股导线芯线。11．套管剪切机用于剪切塑胶管和黄漆管。34捻线机套管剪切机导线加工中的常用工具设备12．打号机用于对导线、套管及元器件打印标记。手动打号机，由铅字盘、油墨盘、机身、手柄、胶轴等几部分组成，常用于对导线或套管打印标记。自动打号机是在手动打号机的基础上加装电传动装置构成的。常用于对元器件打印标记。35手动打号机自动打号机返回普通导线的加工普通导线的加工主要分为裸导线的加工和绝缘导线的加工。裸导线的加工对于裸导线，只要按设计要求的长度截断导线即可。绝缘导线的加工分为以下几个过程：剪裁、剥头、捻头（多股线）、搪锡、清洗、印标记。36普通导线的加工2.绝缘导线的加工（1）剪裁剪裁要求：按“先长后短”的原则剪裁，剪切的导线长度要符合公差要求。表 导线总长与公差要求的关系37长度（mm）5050～100100～200200～500500～10001000以上公差（mm）+3+5+5～+10+10～+15+15～+20+30普通导线的加工2.绝缘导线的加工（2）剥头将绝缘导线的两端去除一段绝缘层，使芯线导体露出的过程。基本要求：切除的绝缘层断口整齐，芯线无损伤、断股。38普通导线的加工2.绝缘导线的加工（3）捻头对于多股导线来说，在剥头后，必须进行捻头处理，防止多股芯线松散、折断。捻头的方法：按多股芯线原来合股的方向旋紧，捻线角度一般在30º～45º之间。39普通导线的加工2.绝缘导线的加工（4）搪锡（上锡）搪锡是指对捻紧端头的多股芯线进行浸涂焊料的过程。作用：提高导线的可焊性，避免多股芯线折断，减少导线端连接的虚焊、假焊的故障。方法：通常采用电烙铁手工搪锡或搪锡槽搪锡的方法进行。40普通导线的加工2.绝缘导线的加工（5）清洗作用：清洁导线芯线端头的一些残留杂质，减少日后腐蚀的几率，提高焊接的可靠性和焊接质量，增加焊接的美观性。清洗剂多采用无水酒精或航空洗涤汽油作清洗液。41普通导线的加工2.绝缘导线的加工（6）印标记对需要使用多根导线连接的复杂电子产品，为了便于导线的安装、焊接、以及电子产品制作过程中的调试及日后的修理、检查，需要对导线进行印标记处理。42图 导线端印字标记普通导线的加工43图 绝缘导线端部染色环标记图 绝缘导线端部套标记套管作为标记返回屏蔽导线或同轴电缆的加工屏蔽导线或同轴电缆的加工一般包括：不接地线端的加工直接接地线端的加工加接导线引出接地线端的处理导线的端头绑扎处理44返回屏蔽导线或同轴电缆的加工1．不接地线端的加工图

不接地线端的加工步骤45屏蔽导线或同轴电缆的加工图 屏蔽导线或同轴电缆端头的加工示意图46屏蔽导线或同轴电缆的加工图 屏蔽导线不接地线端的加工示意图47返回屏蔽导线或同轴电缆的加工2．直接接地线端的加工加工步骤：48屏蔽导线或同轴电缆的加工图 拆散屏蔽层图在屏蔽层上加接导线图 屏蔽线线端加套管示意图49返回屏蔽导线或同轴电缆的加工3．加接导线引出接地线端的处理50屏蔽导线或同轴电缆的加工图 剥脱屏蔽层并整形搪锡（c）加接套管（a）直接加接地线

（b）线绳绑扎图 加套管的接地线焊接51返回屏蔽导线或同轴电缆的加工4．多芯屏蔽导线的端头绑扎处理图 棉织线套电缆的端头绑扎52返回扁平电缆的加工扁平电缆的加工：是指用专门的工具-摩擦轮剥皮器，剥去扁平电缆绝缘层的过程。53返回–线把的扎制线把的扎制线把：指电子产品中走向相同的导线绑扎成一定形状的导线束称为线束（线把）。线把扎制的注意事项：电源线不能与信号线捆扎在一起；输入信号线不能与输出信号线捆扎在一起；高频信号线不能捆扎在线把中，防止信号之间的相互干扰。54–线把的扎制1．线把（线束）的扎制分类根据线束的软硬程度，线束可分为软线束和硬线束两种。55–线把的扎制软线束扎制：指用多股导线、屏蔽线、套管及接线连接器等按导线功能进行分组，将功能相同的线用套管套在一起、而无需绑扎的走线处理过程。56软线束外形图软线束接线图–线把的扎制硬线束扎制:指按电子产品的需要，将多根导线捆扎成固定形状的线束的走线处理过程。硬线束扎制的绑扎必须有走线实样图。用途：多用于固定产品零、部件之间的连接，特别在机柜设备中使用较多。57–线把的扎制硬线束扎制图58–线把的扎制2．常用的几种绑扎线束的方法常用的绑扎线束的方法：线绳捆绑法专用线扎搭扣扣接法胶合粘接法套管套装法59–线把的扎制线绳捆扎法线节的打结法示意图60–线把的扎制图 分支拐弯处的打结法示意图61–线把的扎制图 线束线扎搭扣的形状及捆扎法62–线把的扎制图 导线粘接在一起构成线束64返回项目2

–2.3元器件引线的成形加工元器件引线成型的常用工具元器件引线的预加工元器件引线成型的要求元器件引线成型的方法63返回–常用工具元器件引线成型的常用工具及使用尖嘴钳尖嘴钳用于少量元器件的引线校直或成型。镊子用于与尖嘴钳配合完成对小型元器件的校直或成型。65–常用工具3.元器件的成型模具66–常用工具4．自动元器件引脚成形设备67返回–引线的预加工1.引线的预加工元器件引线的预加工处理过程：引线的校直表面清洁搪锡68–引线的预加工（2）表面清洁元器件引脚校直之后，对于氧化的元器件引脚做好表面清洁工作。表面清洁的方法：用刮刀轻轻刮试引线表面或用细沙纸擦拭引线表面，对于扁平封装的集成电路，只能用绘图橡皮轻轻擦拭引脚。69–引线的预加工（3）搪锡元器件引线（引脚）做完校直和清洁后，应立即进行搪锡处理，避免元器件引线（引脚）的再次氧化。70–引线的预加工2.预加工处理的要求引线处理后，不允许有伤痕，引脚的镀锡层应该为厚薄均匀的、薄薄的一层，不能与原来的引脚有太大的尺寸差别，且搪锡后的引脚表面光滑，无毛刺和焊剂残留物。71返回–引线的成形要求引线的成形要求：1.元器件的安装方式及特点元器件安装分为立式安装和卧式安装两种。立式安装的特点：安装密度高，印制电路板面积小；但元器件容易相碰造成短路，散热差，不适合机械化装配。所以立式安装常用于元器件多、功耗小、频率低的电路。卧式安装的特点：安装重心低，牢固稳定，有利于排版布局，便于焊接与维修，也便于机械化装配，但印制电路板面积较大。72–引线的成形要求2．元器件成型的尺寸要求（1）小型电阻或外形类似电阻的元器件，其成型的形状和尺寸要求73（a）立式安装的成型（b）卧式安装的成型–引线的成形要求（2）晶体管和圆形外壳集成电路的成型方式和要求74–引线的成形要求（3）扁平封装集成电路或贴片元件SMD的引线成型要求75–引线的成形要求（4）安装孔跨距不合适，或发热元器件的成型要求76–引线的成形要求（5）自动组装时元器件引线的成型要求77–引线的成形要求（6）易发热的元器件、自动组装元器件的引线成型要求78返回–引线成形的方法元器件引线成型的方法：普通工具的手工成型专用工具（模具）的手工成型专用设备的成型79–引线成形的方法1．普通工具的手工成型使用尖嘴钳或镊子等普通工具对元器件成型的方法。该方法一般用于产品试制阶段或维修阶段对少量元器件成型的场合。80–引线成形的方法用尖嘴钳对集成电路引脚的成型加工81–引线成形的方法2．专用工具（模具）的手工成型对于批量不大的同类型元器件的引脚成型，可使用专用工具（模具）进行手工成型。82（a）手工成型模具

（b）卡尺

（c）元件成型形状图：一般卧式安装元器件的成型模具–引线成形的方法（a）成型模具

（b）成型形状图：自动组装元器件或发热元器件的成型模具83返回项目2

-2.4印制电路板的设计与制作常用覆铜板印制电路板印制电路板的设计手工自制印制电路板印制电路板的质量检验84返回常用覆铜板覆以铜箔制成的覆箔板称为覆铜板，是制作印制电路板的基本材料（基材）。85常用覆铜板覆铜板的分类与用途：单面覆铜板指绝缘基板的一面覆有铜箔的覆铜板。主要用在电性能要求不高的电子设备（如收音机、电视机、常规电子仪器仪表等）上作印制电路板用。双面覆铜板是指在绝缘基板的两面覆有铜箔的覆铜板。主要用于布线密度较高的电子设备（如计算机、电子交换机等设备）上作印制电路板用。86常用覆铜板（3）软性覆铜板是用柔性材料为基材与铜箔热压而成。这种覆铜板有单层、双层和多层几种；该覆铜板具有可折叠、弯曲、卷绕成螺旋形的优点。软性覆铜板制作的印制电路板可以连接、排列到任意规定的位置，使电子产品的内部空间得到充分利用。广泛应用于通信设备、电子计算机、自动化仪器、导弹和汽车仪表等需要折叠、弯曲装配的电子产品的印制电路板制作上。87返回印制电路板1.印制电路板PCB的作用PCB板由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘组成，具有导电线路和绝缘底板的双重作用。印制电路板放置元器件的这一面称为元件面；用于布置印制导线和进行焊接的这一面称为印制面或称焊接面。88元件面焊接面印制电路板2.印制电路板的分类按印制电路布线层数分类单面印制电路板双面印制电路板多层印制电路板按印制电路板的刚、柔性分类刚性印制电路板柔性印制电路板89返回印制电路板的设计印制电路板设计的概念：根据设计人员的意图，将电原理图转换成印制电路板图、并确定加工技术要求、实现电路功能的过程。印制电路板设计的主要方面：设计内容元器件布局的原则元器件排列的方法及要求设计方法90印制电路板的设计1.设计内容91印制电路板的设计印制电路板的设计步骤：92印制电路板的设计基板的选材根据电子产品的功能、用途等，对印制电路板材料、厚度和板面尺寸的选定。印制电路板上元器件排列的设计元器件排列：按照电子产品电原理图，将各元器件、连接导线等有机地连接起来，保证电子产品可靠稳定的工作。元器件的排列方式：不规则排列坐标排列坐标格排列93印制电路板的设计元器件的不规则排列：94印制电路板的设计元器件的坐标排列：95印制电路板的设计元器件的坐标格排列：96印制电路板的设计（3）印制电路板上地线的设计电子设备中，地线大致分为：系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和仿真地等。地线设计的原则：①一般将公共地线布置在印制电路板的边缘，便于印制电路板安装在机壳上，也便于与机壳连接。②在设计高频电路时，为减小引线电感和接地阻抗，地线应有足够的宽度。③印制电路板上每级电路的地线，在许多情况下可以设计成自封闭回路，便于接地元器件就近接地，减小了引线电感。97印制电路板的设计（4）输入、输出端的设计①输入、输出端尽量按信号流程顺序排列，使信号便于流通，并可减小导线之间的寄生干扰；②输入、输出端尽可能的远离，在可能的情况下最好用地线隔离开。可减小输入、输出端信号的相互干扰。98印制电路板的设计（5）排版连线图的设计①排版方向与方式99印制电路板的设计②排版方向100印制电路板的设计2．元器件布局的原则应保证电路性能指标的实现；应有利于布线，方便于布线；应满足结构工艺的要求；应有利于设备的装配、调试和维修；应根据电子产品的工作环境等因素来合理的布局。101印制电路板的设计3．元器件排列的方法按电路组成顺序成直线排列按电路性能及特点的排列按元器件的特点及特殊要求合理排列从结构工艺上考虑元器件的排列102图：按电路组成顺序成直线排列的方法印制电路板的设计4.设计方法简单的印制电路版图可以用人工进行设计，复杂的印制电路版图可以借助于计算机辅助设计软件进行设计。103印制电路板的设计人工方法设计印制电路板的流程图104印制电路板的设计计算机辅助设计CAD方法设计印制电路板105印制电路板的设计5．几种常用的印制电路板辅助设计软件Altium

DesignerMentor

padsCadence（Orcad、Allegro）106返回–手工自制印制电路板手工自制印制电路板的常用方法：描图法贴图法刀刻法手工自制印制电路板的场合：电子产品的试验阶段电子制作爱好者107返回–手工