电子实训报告

电子实训 1 电子实训报告 专业:机电一体化 班级:1202 姓名:石宇轩 周海浪 高鑫 指导老师:雷声媛 时间:2013.12.5 电子实训报告 一.实训目的: 通过两周的电子实训，使我们对电子元件的焊接与印制电路板有一定认识，打好了学习电子技术课的入门基础。同时实训使我们获得了焊接和印制电路的实际生产知识和流程，培养了我理论联系实际的能力，提高了我们分析问和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。最主要的是培养了我与其他同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。 1 2 1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。 3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。 二、实训器材 (1)电烙铁:由于焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁，功率为30w,烙铁头是铜制。 (2)电容，发光二极管，电源线，电阻，小变压器 (3)锡丝:由于锡它的熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。 (4)电板 三.实训内容: 焊接是电子产品组装过程中的重要工艺。焊接质量的好坏，直接影响电子电路及电子装置的工作性能。掌握焊接工艺是十分重要的。焊接万用表和自行设计电路是此次实训的主要内容。 1.焊接技术的基础知识: 焊接的机理，焊接的机理可以分为，浸润，扩散，界面层的结晶与凝固三个过程来表达。 I)浸润:加热后成熔融状态的焊料，沿着工件金属的凹凸表面，靠毛细管的作用扩散。 II)扩散:由于金属原子在晶格点阵中呈热振动状态，因此在温度升高时，它会从一个晶格点阵自动地转移到其他晶格点阵，这种现象称为扩散 III)界面层的结晶与凝固:在焊料和工件金属界面上形成的合金层，称为“界面层”。 2.焊接的工艺要素: 1.工件金属材料应具有良好的可焊性 2.工件金属表面应洁净 3.正确选用助焊剂 4.正确选用焊料 5.控制焊接温度和时间 焊接一般分三大类:熔焊、接触焊和钎焊。 熔 焊:熔焊是指在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，在不外加压力的情况下完成焊接的方法。如电弧焊、气焊等。 2 3 接触焊:在焊接过程中，必须对焊件施加压力(加热或不加热)完成焊接的方法。如超声波焊、脉冲焊、摩擦焊等。 钎 焊:电子产品安装工艺中所谓的“焊接”就是软钎焊的一种，主要使用锡、铅等低熔点合金材料作焊料，因此俗称“锡焊”。 使用焊料的熔点高于4500C 的焊接称硬钎焊; 使用焊料的熔点低于4500C 的焊接称软钎焊。 电子线路的焊接看似简单，似乎只不过是熔融的焊料与被焊金属(母材)的结合过程，但究其微观机理则是非常复杂的，它涉及物理、化学、材料学、电学等相关知识。熟悉有关焊接的基础理论，才能对焊接中出现的各种问题心中有数，应付自如，从而提高焊点的焊接质量。 所谓焊接是将焊料、被焊金属同时加热到最佳温度，依靠熔融焊料添满被金属间隙并与之形成金属合金结合的一种过程。从微观的角度分析，焊接包括两个过程:一个是润湿过程，另一个是扩散过程。又称浸润，是指熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层。 3.焊点的质量要求: 1.电气性能良好 2.具有一定的机械强度 3.焊点上的焊料要适量 4.焊点表面应光亮且均匀 5.焊点不应有毛刺、空隙 6.焊点表面必须清洁 4.烙铁头及修整镀锡: (1)烙铁头一般用紫铜制成，对于有镀层的烙铁头，一 般不要锉或打磨。因为电镀层的目的就是保护烙铁头不易腐蚀。 还有一种新型合金烙铁头，寿命较长，但需配专门的烙铁。一般用于固定产品的印制板焊接。 5.电子焊接技术普通烙铁头的修整和镀锡: 烙铁头经使用一段时间后，会发生表面凹凸不平，而且氧化层严重，这种情况下需要修整。 一般烙铁头拿下来，夹到台钳上粗锉，修整为自己要求的形状，然后再用细锉修 平，最后用细砂纸打磨光。 对焊接数字电路、计算机的工作来说，锉细，再修整。修整后的烙铁应立即镀锡，方法是3 4 将烙铁头装好通电，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦;直到整个烙铁修整面均匀镀上一层锡为止。 修整后的烙铁应立即镀锡，方法是将烙铁头装好通电，在木板上放些松香并放一段焊锡，烙铁沾上锡后在松香中来回摩擦;直到整个烙铁修整面均匀镀上一层锡为止。 内热式电烙铁的后端是空心的，用于套接在连接扦上，并且用弹簧夹(不是所有电烙铁都有)固定，当需要交换烙铁头时，必须先将弹簧夹退出，同时用钳子夹住烙铁头的前端，慢慢地拔出，切记不能用力过猛，以免损坏连接杆。 内热式的烙铁心是用比较细的镍铬电阻丝绕在瓷管上制成的，20W的内热式电烙铁烙铁阻值约为2.5k，50W的阻值约为lk，由于它的热效率高，20 W的内热式电烙铁相当于40W的外热式电烙铁 电烙铁的常见故障及其维护1.电烙铁通电后不热当测量插头的两端时，如果万用表的表针指示接近零欧姆，说明有短路故障，故障点多为插头内短路，或者是防止电源引线转动螺丝脱落，致使接在烙铁心引线柱上的电源线断开而发生短路。当发现短路故障时应及时处理，不能再次通电，以免发生意外 2.烙铁头带电烙铁头带电可能是电源线错接在接地线接线柱上外，还可能是电源线从烙铁芯接线螺丝上脱落后，又碰到了接地线的螺丝上，从而造成烙铁头带电。这种故障最容易造成触电事故，并损坏元器件，因此应随时检查压线螺丝是否松动或丢失并及时配备好。 3.烙铁头不“吃锡烙铁头经长时间使用后，就会因氧化而不占锡，这就是烧死现象，也称为不“吃锡”。当出现不“吃锡”的情况时，可用细砂纸或锉刀将烙铁头重新打磨或锉出新茬，然后重新镀上焊锡就可继续使用。 6.电烙铁使用注意事项: 3.通电前，认真检查电烙铁是否有短路和漏电等情况。如发现问题应及时解决，避免发生人身伤害事件。 4.电烙铁在不焊接时，应放置在烙铁架上，且烙铁架周围不能放置其它物品，以免损坏。 5.使用过程中，切勿敲击电烙铁，以免损坏烙铁芯及固定电源线和烙铁芯的螺丝松动，造成短路等。 6.禁止甩动电烙铁，防止烙铁头脱落或烙铁头上的锡珠飞溅，伤害别人。 焊 接 材 料: 焊料; 焊剂和阻焊剂两种助焊剂的要求焊剂具一定的化学活性 具有良好的热稳定性 具有良好的润湿性 4 5 对焊料的扩展具有促进作用 留存于基板的焊剂残渣,对基板无腐蚀性 具有良好的清洗性 助焊剂的作用 一是去除被焊件的氧化层,这是保证焊接质量的重要手段; 二是降低融化焊锡的表面张力，使焊锡能更好地附着在金属表面。 加热金属表面及熔化状态的焊锡比在常温下更容易氧化，助焊剂能较快地覆盖在金属和焊锡 表面防止氧化。 6.焊接前的准备: 1) 焊接前检查:印制板检查 元器件检查 2) 焊接工序:先焊较低的元件后焊较高的元件，次序是电阻->电容->二极管->三极管 ->其他元件 3)焊接注意事项:晶体管一般放在后面焊接，且每个焊接时间不宜过长，一般不超过5~10 秒。焊接结束检查有无漏焊，虚焊。 印制电路板知识基础: 覆铜板的分类: 印制板是由绝缘，隔热，不容易弯曲的基板和印制线路构成的。 覆铜板的机械焊接性能: 1)抗剥强度:铜箔与基板之间的结合力，取决于黏合剂及制造工艺; 2)抗弯强度:覆铜板承受弯曲的能力，取决于材料和厚度; 3)翘曲度:覆铜板的平直度，取决于板材和厚度; 5 6 4)耐旱度:覆铜板在焊接时抗剥能力，取决于板材和黏合剂; 印制板的分类: 1)单面板:在绝缘基板上仅一面具有导电图形的印制电路板 2)双面板:在绝缘基板的两面都具有导电图形的印制电路板 3)多层板:在三层或三层以上的绝缘基板上都具有导电图形的印制电路板 印制电路的制造工艺:有减成法分为蚀刻法，雕刻法，加成法 印制电路板中一些常用术语: 元件面:印制板大多数元件装在其上的一面; 焊接面:与元件面相对的一面; 丝印层:它是在印制元件面上的一种不导电的图形; 阻焊图:它是为了防止不需要焊接的印刷导线被焊接而绘制的一种图形 焊盘:用于连接或焊接元件引脚导线图; 印制电路板前的准备: 1.熟悉电路原理 2.了解印制板的工作环境: 3.熟悉原理图中所用的各类元器件 4.掌握工作时的主要参数 5.确定印制板材料的各种参数 印制板设计前需要的图纸: 1)印制线路布线图 2)印刷线路照相底图 3)印制机械加工尺寸图 4)印制线路装配图 印制板设计的基本要求: 1) 正确性 2)可靠性 3)合理性 4)经济性 印制板设计的基本原则: 1) 印制导线的布线原则: 印制导线的宽度要满足电流的要求且布设尽可能短。 6 7 印制导线的拐弯应成圆角 高频电路应采用岛形焊盘，并采用大面积接地布线 当两面同时布线时，两面导线可相互垂直， 斜交或弯曲走线，避免相互平行，以减少寄生耦合。 电路中的输入及输出印刷导线应尽量避免相邻平行，以免发生干扰。 印刷导线的公共地线不应闭合，以免产生电磁感应，而且尽可能地将地线布置在印刷板的边缘 充分考虑印刷导线可能产生的干扰，并同时采取相应的抑制。 为增加焊盘抗剥强度，可根据安装工艺要求设置工艺线。 元器件布局原则: 优先确定特殊元器件的位置 操作性能对元器件的位置要求 重量较大的元器件安装时应加支架固定 在印制板上留出定位孔及固定支架所占用的位置 整机电路布线原则: 把整机电路按照功能模块划分为若干个单元电路，依照从左到右或从上到下的原则的信号流向分别安排各个单元电路在板上的位置。 以每个单元电路的核心元器件为中心，围绕它进行布局。 焊盘的设计:焊盘的尺寸，焊盘的形状: 岛形焊盘，圆形焊盘，方形焊盘，椭圆焊盘，泪滴式焊盘，钳形焊盘，多边形焊盘和异形焊盘。 孔的设计:印制电路板的种类主要有，引线孔，过孔，安装孔和定位孔。 四.对焊接实训的感受: 7 8 在两周的实训过程中最挑战我动手能力的一项训练就是焊接。焊接是金属加工的基本方法之一。其基本操作“五步法”准备施焊，加热焊件，熔化焊料，移开焊锡，移开烙铁(又“三步法”)看似容易，实则需要长时间练习才能掌握。刚开始的焊点只能用“丑不忍睹”这四个字来形容，但焊接考核逼迫我们用仅仅一天的时间完成考核目标，可以说是必须要有质的飞跃。于是我耐下心思，戒骄戒躁，慢慢来。在不断挑战自我的过程中，我拿着烙铁的手不抖了，送焊锡的手基本能掌握用量了，焊接技术日趋成熟。当我终于能用最短时间完成一个合格焊点时，对焊接的恐惧早已消散，取而代之的是对自己动手能力的信心。在这一过程当中深深的感觉到，看似简单的，实际上可能并非如此。在对焊接实习的过程中我学到了许多以前我不知道的东西，比如，像实习前我只知道有电烙铁，不知道它还有好多种类，有单用式、两用式、调温式、恒温式、直热式、感应式、内热式和外热式，种类这么多。还有就是在挂锡以前不能用松香去擦拭电烙铁，这样会加快它的腐蚀并且减少空气污染，等等。但是我也遇到了很多不明白的地方，1.为什么要对焊接物进行挂锡，是为了防止氧化吗，只要我将被焊接元件的表面清洗干净不就可以了吗，不明白;2.待电烙铁加热完全后，到底是先涂助焊剂还是先挂锡，我采用后者，有人采用前者。都焊出来了，但我在焊接的过程中经常出现焊不化的状况，而采用后者不是加快它的腐蚀并且减少空气污染吗，不明白。 五.对印制电路板图的设计实习的感受 焊接挑战我得动手能力，那么印制电路板图的设计则是挑战我的快速接受新知识的能力。在我过去一直没有接触过印制电路板图的前提下，用一个下午的时间去接受、消化老师讲的内容，不能不说是对我的一个极大的挑战。在这过程中主要是锻炼了我与我与其他同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。因为我对电路知识不是很清楚，可以说是模糊。但是当我有什么不明白的地方去向其他同学请教时，即使他们正在忙于思考，也会停下来帮助我，消除我得盲点。当我有什么想法告诉他们的时候，他们会不因为我得无知而不采纳我得建议。在这个实习整个过程中，我虽然只是一个配角，但我深深的感受到了同学之间友谊的真挚。在实习过程中，我熟悉了印制电路板的工艺流程、设计步骤和方法。可是我未能独立完成印制电路板图的设计，不能不说是一种遗憾。这个实习迫使我相信自己的知识尚不健全，动手设计能力有待提高。 六. 第一，我从小就对这种小制作很感兴趣，那时不懂焊接，却喜欢把东西给拆来装去，但这样一来，这东西就给废了。现在电工电子实习课正是学习如何把东西“装回去”。每次完成一个步骤，我都像孩子那样高兴，并且很有“成就感”。 第二，电工电子实习，是以学生自己动手，掌握一定操作技能并亲手设计、制作、组8 9 装与调试为特色的。它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实践能力和创新精神，。作为信息时代的大学生，作为国家重点培育的高技能人才，仅会操作鼠标是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。 通过两天的学习，我觉得自己在以下几个方面与有收获: 一.对电子工艺的理论有了初步的系统了解。我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流程等。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义。 二.对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。在焊接多谐震荡器时，好几个焊盘的间距特别小，稍不留神，就焊在一起了，但是我还是完成了任务。 9