电子工艺实习课程概述-20140423.ppt

1、8/2/2020,电子工艺实习课程概述,主讲人：罗琴娟 工学院实习中心,北京林业大学,1,课程性质与目标,1,学习方法,5,课程背景,2,3,基本要求,目录,2,一.课题性质与目标,巩固和扩大已学电子技术的基础知识 获得电子产品生产工艺的基本知识和基本操作技能 了解电子产品生产实际和工艺 培养动手、创新能力、严谨踏实作风 为专业课学习建立初步的感性认识，并提高工程实践能力。,电子工艺实习是是工艺性,实践性的技术基础课，各类工科专业重要的实践教学环节。,3,电子工艺的组成,基础电子制造工艺,电子产品制造工艺,电子装联工艺,其他零部件制造工艺,微电子制造工艺,PCB制造工艺,其他元器件制造工艺,芯

2、片制造工艺,电子封装工艺,PCBA制造工艺 assembly,整机组装工艺box assembly,电子制造工艺,4,PCB=printed circuit board,电子工艺技术与电子工业的发展 电子工艺与现代化工业生产 我国电子工艺现状及发展趋势 人才需求：大而不强，技术型人才供需矛盾 素质培养：复合型的应用人才,二.课程背景,5,应该进一步了解电子工艺与电子工业发展的现状,兴起：19世纪末,20世纪初，近代科学技术发展的一个重要标志. 发展：21世纪，以微电子技术、电子计算机和因特网为标志的电子信息高技术广泛应用。 领域：电视机、数码相机、手机、计算机、大规模生产的工业流水线、机器人、

3、航天飞机、因特网、冰箱等。人们现在生活在电子世界中,一天也离不开它。,1、电子制造工艺与电子工业的发展,6,工艺：制造产品的方法和流程,7,发展历程,（一）早期导线直连技术； （二）最伟大的发明印制电路； （三）发展契机晶体管的发明； （四）起飞引擎集成电路； （五）大发展通孔安装技术； （六）现代化基础元器件微型化； （七）当前主流表面贴装技术；,8,（一）早期导线直连技术,划时代意义：应用导线直连技术的电子管时代虽然很原始，但却开启电子工艺之先河。,1946年2月，ENIAC 宾夕法尼亚大学诞生,（二） 最伟大的发明印制电路；,作用：元器件载体及其相互之间的连接；犹如住宅和道路对人类社会一

4、样重要。 意义：使得电子产品的设计、装配走向标准化、规模化、机械化和自动化，体积减小，可靠性、稳定性高，装配和维修简单。,1947年，贝尔实验室研制出第一个半导体三极管。晶体管，没有玻璃管壳，不需要真空，体积很小，生产成本很低，它的寿命比电子管长得多。,沃特布拉顿（Walter Brattain）成功地在贝尔实验室制造出第一个晶体管。,10,（三）发展契机-晶体管的发明（1950- ）,（四）起飞引擎集成电路,1958年9月12日，基尔比研制出世界上第一块集成电路 ，42年之后，他因为当年伟大的发明登上了诺贝尔物理学奖的领奖台。,11,集成电路（integrated circuit）是一种微型

5、电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；,12,元件面（顶层）,焊接面（底层）,一般来说,主板PCB层数都是4层.,华硕P5GZ-MX,（五）发展通孔安装技术；,20世纪50年代到80年代，规模化生产的初期,（六）现代化基础元器件微型化；,20世纪80年代以来,15,发展：20世纪70年代 PCB上无需通孔,直接将表面贴装元器件贴、焊到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术,（七）当前主流表面组装技术 SMT （ Surface Mo

6、unted Technology ）,2003年80g,16,19,现状：三代技术交汇的时代,第三代技术（SMT）已经成熟，成为电子制造的主流技术，第四代技术微组装（MPT micro-packaging technology ）正在发展，已经部分进入实际应用，而第二代技术（THT）仍然还有部分应用。,2、电子工艺与现代化工业生产,电子产品制造过程的基本要素（4M+M）,20,Material: 材料 Machine: 设备 Method: 方法 Manpower: 人力 Management: 管理,科学技术只有通过制造技术才能转化成生产力，进而创造社会财富,经济增长依靠电子信息产业,汽车电

7、子已经占据汽车总体成本的25%以上，高档轿车更是突破了50% .,21,2009年起，我国成为全球汽车工业产销量第一，并屡次刷新世界纪录。,返回,3、我国电子工艺现状及发展趋势,返回,23,从宏观上看，我国电子行业的工艺现状是“两个并存”：先进的工艺与陈旧的工艺并存，引进的技术与落后的管理并存。 结果：很多产品在设计时的分析计算非常精确，实际生产出来的质量却很差，性能指标往往达不到设计要求或者很不稳定；有些产品从图纸到元器件全部从发达国家引进，而生产出来的却比“原装机”的质量差。 主要原因存在于生产手段和生产过程之中，即体现在电子工艺技术和工艺管理水平的差别上。,现状：,24,电子工艺的发展趋

8、势,潮流一：技术的融合与交汇,PCB与SMT渗透,26,潮流二：绿色化,1、无铅 欧洲、日本、美国的法案已经提出限制电子产品中铅的使用。 中国自2006 年7 月1 日禁止电子产品中含有铅、汞、镉、六价铬、聚溴化联苯（PBB）、聚溴化苯基（PBDE）及其它有毒有害物质的含量。 2、无卤 大部分有机卤素化合物本身是有毒的，在人体中潜伏可导致癌症，且其生物降解率很低，致使其积累在生态系统中，而且部分挥发性有机卤素化合物对臭氧层有极大的破坏作用，对环境和人类健康造成严重影响。因此，被列为对人类和环境有害的化学品，禁止或限量使用，是世界各国重点控制的污染物。,27,3.其他方面：,如绿色设计能源效率产

9、品回收并大部分循环利用等方面。,潮流三：标准化与国际化,标准化,国内标准,国际标准,国家标准,行业标准,地方标准,企业标准,强制性标准,推荐性标准,ISO,IEC,ITU,ISO/IEC联合标准与JTC1,*IPC等,国际化,28,返回,同学感言：书本是我们的老师，而实践活动则是我们生活中不可多得的挚友。电子工艺实习使我们思维方式与工程实践接轨，既锻炼了我们实践动手能力，又培养了我们团队合作的精神。,返回,4、科学研究、技术研发离不开电子工艺,29,电子工艺的重要性（手工操作-生产线，表贴工艺）创新的基础是实践能力，键盘鼠标不能代替实践动手。 好的设备需要好的工艺技术人员、科学的管理机制。 好

10、的创意，好的设计更需要好的工艺。,1、一个核心：硬件产品设计与制作,2、两个定位：技术工人、工艺工程师,3、三个层次：,4、四项收获：知识、能力、作风、自信,认知与技能 综合设计 研究与应用,三.基本要求,30,硬件产品设计与制作,31,硬件产品设计与制作,32,返回,四.课程内容与安排,1. 课程的教学环节 2. 课程的重点内容 3. 实习成绩评定 4. 教学资源,33,课堂讲授 基本训练与达标考核 实习产品制作 综合训练环节,1、课程的教学环节,返回,34,安全常识 焊接技术 元器件选择、测试及应用 典型实习产品的制作与工艺实践 EDA实践综合训练环节,2、课程的重点内容,返回,35,返回

11、,36,安全意识、安全技术 电器产品安全与认证 静电 绿色产品与制造 实习安全：触电 机械损伤 烫伤,安全常识,焊接技术要点,创意,1、机理：扩散、润湿、结合层 2、种类：手工焊、波峰焊、再流焊 3、操作方法，质量标准 4、可靠性,37,焊接创意,老爷车,苍蝇,各种工具,38,返回,焊接创意,摇椅,39,返回,元器件1（电阻）,40,元器件2（电容）,41,元器件3（晶体三极管）,42,元器件4（集成电路）,43,返回,典型实习产品的制作与工艺实践,44,返回,EDA-电路仿真原理图,返回,45,EDA-印制板布线图,46,返回,3. 实习成绩评定,47,49,返回,50,返回,4. 配套教材

12、&教学资源,资源以及作业上传 FTP: 12 用户名：dzgy,PPT课件 电子技术工艺基础 清华大学,2009 实习指导书 实习产品指导书,51,实习材料费用说明,基础训练材料-免费 单片机 85 机器狗（猫） 35 收音机18 Charge：60/51,52,返回,五、学习方法,2、“真”： 实际电子产品制作,3、学以致用：,自主学习、动手实践 注重工艺、立足生产,1、转换角色：工人、工程师、岗位责任,53,六、实习要求,凡事预则立安全第一 一分耕耘，一分收获不同的心态 不同的感受 不同的结果 “三人行则必有我师 ” 善于学习，向实践学习 没有规矩不成方圆纪律不可少

13、,54,具体实习操作要求,听从指导老师要求，严格遵守安全操作规程。 非焊接时间不得插接电烙铁，离开工作岗位必须断开电源并拨下电烙铁插头。 实习中不得擅自离开工作岗位。 爱护实习教室的财产，丢失和损坏须按价赔偿。 严格遵守考勤制度，有事要提前向指导老师请假。,55,实习中心老师：钟润萍老师 研究生助教： 刘桂林王青宇,实习成果,产品1 产品2 电路计算机辅助设计（原理图，pcb图） 实习报告,56,57,常用术语,焊接:使金属连接的一种方法。它利用加热手段，在两种金属的接触面，通过焊接材料的原子或分子的相互扩散作用，使两种金属间形成一种永久的牢固结合。 引脚：元件的一部分，用于把元件焊在电路板上

14、 焊 盘：板上用来焊接元件引脚或金属端的金属部分 焊料（焊锡丝）：焊锡是由60%的锡和40%的铅混合而成，焊锡丝内孔装有辅助焊剂。,常用术语,焊 点：利用焊接的方法进行连接而形成的接点 单面板：电路板上只有一面用金属处理； 双面板：上下两面都有线路的电路板； 元件面：电路板上插元件的一面； 焊接面：电路板中元件面的反面，有许多焊盘提供焊接用；,工具使用,手工焊接操作重要说明,1电烙铁的握法：,标准烙铁持法,经常使用烙铁进行锡焊的人，是把成卷的焊锡拉直，然后截成一尺长左右的一段。焊锡丝只用拇指和食指拿住焊丝送锡。,2焊锡丝的拿法：,印制板上元件引线成型,1：准备施焊,2：加热焊件,3：送入焊丝,4：移开焊丝,5：移开烙铁,4.,焊接五步法,步骤一,步骤二,步骤三,步骤四,五步法,1准备：烙铁头和焊锡丝靠近，认准位置。 2加热焊件：同时加热焊件与焊接面。 3送焊锡：焊接面熔化适量的焊锡。 4移开焊锡：熔化适量的焊锡后迅速移开焊锡丝。 5移开烙铁：焊锡浸润焊盘或焊件的施焊部位后，移开烙铁。注意移开烙铁的速度和方向。 上述的五步可以用数数的方法控制时间，即烙铁接触焊点后数一二（约两秒），送入焊锡丝后数三四，即移开烙铁。,典 型 焊 点 的 外 观：