電子產(chǎn)品制造技術(shù)課程論文

電子產(chǎn)品制造技術(shù)課程論文電子產(chǎn)品制造技術(shù)課程論文 學(xué)學(xué)院 院 廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 專(zhuān)專(zhuān)業(yè) 業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù)應(yīng)用電子技術(shù) 姓姓名 名 王晶晶王晶晶 學(xué)學(xué)號(hào) 號(hào) 0505090215 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師 邵玫邵玫 2011年年6月月 日日 摘要摘要 在我國(guó)大力推動(dòng)現(xiàn)代化的過(guò)程中 制造業(yè)應(yīng)該起到基礎(chǔ) 性 支柱型產(chǎn)業(yè)的作用 未來(lái)社會(huì)的產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)必將是高 科技和高感情并重 高感情的體現(xiàn)同時(shí)也體現(xiàn)了設(shè)計(jì)師對(duì)消 費(fèi)者生理 心理需求的全方位的關(guān)注 而且中國(guó)成為全球電 子信息產(chǎn)品制造基地已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí) 這一地位在今后較 長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將不會(huì)改變 中國(guó)生產(chǎn)的手機(jī) 彩電 空調(diào) 電冰箱等產(chǎn)品產(chǎn)量已位居全球第一位 但是國(guó)內(nèi)的電子產(chǎn)品 無(wú)論是從外觀 價(jià)格 質(zhì)量都遜于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品 其 中一個(gè)重要的原因是生產(chǎn)過(guò)程中的工藝水平有差距 焊接工 藝直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量 可靠性和壽命以及生產(chǎn)的成本 效率等 另外 機(jī)械產(chǎn)品中往往用到許多電子部件和裝置 電子產(chǎn)品中也需要進(jìn)行機(jī)殼和結(jié)構(gòu)等機(jī)械設(shè)計(jì) 二者結(jié)合集 中體現(xiàn)在機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 電子產(chǎn)品 工藝焊接 一 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化一 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也可以分為三個(gè)不同階段 分別 作以下介紹 1 第一代 EDA 技術(shù)是電子圖板時(shí)期 早在 60 70 年代 隨著新的技術(shù)革命時(shí)期的來(lái)臨 計(jì)算技 術(shù)發(fā)展很快 同時(shí)電子設(shè)計(jì)進(jìn)入了中小規(guī)模集成電路開(kāi)發(fā)應(yīng) 用時(shí)期 電子系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)從原來(lái)的分離元器件逐漸被越來(lái) 越多的集成電路所代潛 并且每片集成電路中所包含的元件 從原來(lái)的幾十 幾百也逐漸增至幾千以至上萬(wàn) 傳統(tǒng)的手工 繪制印刷電路板和集成電路版圖的方法已無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)精 度和工效的要求 需要和可能迫使電子設(shè)計(jì)工程師對(duì)二維平 面圖形開(kāi)始用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì) 代替繁雜 機(jī)械的手工設(shè) 計(jì) 這一時(shí)期的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)通常可稱(chēng)謂輔助制圖 有人形 象地將它叫做電子圖板 2 第二代 EDA 技術(shù)是以電路輔助設(shè)計(jì)和仿真分析技術(shù)為核 心 分支軟件迅速發(fā)展時(shí)期 到了 80 年代初期 隨著計(jì)算和微電子技術(shù)發(fā)展以及電子 設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)自身發(fā)展的需要 像數(shù)字電路分析 模擬電路 分析 混合電路分析 熱分析 時(shí)序分析 失效分析 印刷 電路板自動(dòng)布線(xiàn)等電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化應(yīng)用軟件象雨后春筍般 地涌現(xiàn)出來(lái) 但這些軟件之間基本上都是互相獨(dú)立的 相互之 間無(wú)什么聯(lián)系 不妨我們稱(chēng)它們?yōu)榉种к浖?往往一個(gè)分支 軟件只解決一個(gè)專(zhuān)門(mén)問(wèn)題 把一個(gè)軟件分析的結(jié)果送到另一 個(gè)軟件去做另一方面的分析研究時(shí) 就需要重新人工輸人數(shù) 據(jù) 非常費(fèi)事 盡管如此 這些工具的應(yīng)用 使設(shè)計(jì)工程師在產(chǎn) 品完成之前就可預(yù)知某些功能 特性和從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法中無(wú) 法獲得的各種信息 因而大大提高了產(chǎn)品的性能和生產(chǎn)過(guò)程 的控制能力 3 第三代 EDA 技術(shù)是集成綜合概念設(shè)計(jì)時(shí)期 進(jìn)入 90 年代后 人們?cè)陔娮釉O(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)分支軟件迅 速發(fā)展的基礎(chǔ)上 逐漸把各自獨(dú)立的 各種不同應(yīng)用的分支軟 件用一個(gè)統(tǒng)一的集成軟件來(lái)管理 形成所謂的框架式結(jié)構(gòu) 總 的框架規(guī)定了各個(gè)分支軟件進(jìn)入這個(gè)框架的共同標(biāo)準(zhǔn) 在這 個(gè)總框架中具有共同的人機(jī)界面 共同的低層語(yǔ)言 共同的數(shù) 據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)以及共同的輸入輸出數(shù)據(jù)格式和調(diào)用規(guī)則等 使得幾十個(gè)甚至更多個(gè)由不同公司 不同專(zhuān)家為解決電子設(shè) 計(jì)中的不同問(wèn)題開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件 能夠自如地組合裝配起來(lái) 全面解決電子設(shè)計(jì)中的各種問(wèn)題 二 電子元器件二 電子元器件 電子元器件是在電路中具有獨(dú)立電氣功能的基本單元 是構(gòu)成電子電路 組成電子產(chǎn)品的基礎(chǔ) 正確選擇 使用好 各類(lèi)電子器件是保證電子產(chǎn)品的質(zhì)量及可靠性的關(guān)鍵 因 此 熟悉和掌握各類(lèi)電子元器件的性能 特點(diǎn)及其用途 對(duì) 設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試電子產(chǎn)品有著非常重要的作用 電路中常用 電子元器件可以分為以下幾類(lèi) 1 電阻元件 簡(jiǎn)稱(chēng)電阻 是在電子電路中具有電阻性能 的實(shí)體元件 是電路中用得最多的元件之一 電阻的主要技 術(shù)指標(biāo)有標(biāo)稱(chēng)阻值 允許偏差 額定功率 溫度系數(shù) 穩(wěn)定 性等 在具體的使用中通常只考慮標(biāo)稱(chēng)阻值 允許偏差和額 定功率等參數(shù) A 標(biāo)稱(chēng)阻值 標(biāo)稱(chēng)阻值是指電阻器上所標(biāo)示的名義阻值 電阻器上的標(biāo)稱(chēng)阻值是按國(guó)家規(guī)定的阻值系列標(biāo)注 常用的 標(biāo)稱(chēng)阻值有 E6 E12 E24 系列 B 允許偏差 實(shí)際阻值與標(biāo)稱(chēng)阻值的相對(duì)誤差稱(chēng)為允許偏 差 常用的精度有 級(jí) 5 級(jí) 10 級(jí) 20 精密電阻精度要求更高如 2 1 0 5 等 C 標(biāo)識(shí)方法 電阻的參數(shù)標(biāo)注方法有 3 種 即直標(biāo)法 色 標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法 在題目中的電阻體積較小 主要用到的是色 標(biāo)法 即用不同顏色的帶或點(diǎn)在電阻器表面標(biāo)出標(biāo)稱(chēng)阻值和 允許偏差 色環(huán)標(biāo)志法有四環(huán)和五環(huán)兩種 2 電容的定義及其作用 兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體的中間夾一層不導(dǎo)電的絕緣介質(zhì)就組 成了電容器 其特點(diǎn)是通交流 隔直流 阻低頻 通高頻在 電子電路中起到耦合 濾波 調(diào)諧 振蕩等作用 電容器按結(jié)構(gòu) 固定電容器 可變電容器 微調(diào)電容器 半 可變 按絕緣介質(zhì) 空氣介質(zhì) 云母 瓷介 滌綸 聚苯 乙烯 金屬化介質(zhì) 電解 玻璃釉 獨(dú)石等 電容還可以分 為有極性和無(wú)極性 電容器的符號(hào)為 C 單位 1F 106 F 109nF 1012pF 3 半導(dǎo)體元器件 1 二極管 半導(dǎo)體二極管是由一個(gè) PN 結(jié) 電極引線(xiàn)和外加密封管殼制 成 具有單向?qū)щ姷奶匦?也就是在正向電壓的作用下 導(dǎo) 通電阻很小 在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無(wú)窮大 二 極管通常在電路中用 D 加數(shù)字表示 按結(jié)構(gòu)可分為點(diǎn)接 觸型和面接觸型兩種 按材料可分為鍺二極管和硅二極管 按用途可分為普通二極管 發(fā)光二極管 整流二極管 開(kāi)關(guān) 二極管 變?nèi)荻O管 穩(wěn)壓二極管 光電二極管等 二極管 的主要技術(shù)參數(shù) 最大正向電流 反向飽和電流 最大反向 工作電壓 最高工作頻率 二極管的檢測(cè) 萬(wàn)用表測(cè)其正反 向電阻 其中 電路中用到的主要是整流二極管和光電二級(jí) 管 A 整流二極管 整流二極管是面結(jié)型二極管 利用二極管 的單向?qū)щ娦詫⒔涣餍盘?hào)轉(zhuǎn)化為直流信號(hào) 整流二極管有金 屬和塑料兩種封裝形式 二極管的陰極用黑色的環(huán)表示出 來(lái) B 光電二極管 LED 光電二極管同樣具有一個(gè) PN 結(jié) 不同之處在于它可以接收光線(xiàn)照射 實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換 在此電 路中光電二極管的作用是指示燈 檢測(cè)二級(jí)管時(shí)只需把萬(wàn)用 表調(diào)到二極管的檔位即可 若沒(méi)有電流顯示 表示萬(wàn)用表觸 頭反接在二級(jí)管兩端 2 晶體三極管 晶體三極管是信號(hào)放大和處理的核心器件 在電子產(chǎn)品中應(yīng) 用廣泛 分類(lèi)按 PN 結(jié)組合可分為 PNP 型和 NPN 型 按材 料可分為鍺和硅晶體三極管 按工作頻率可分為高頻管和低 頻管 按功率可分為大功率 中功率和小功率管 A 晶體三極管的主要技術(shù)參數(shù) 交流電流放大系數(shù) 共射極電流放大系數(shù) 和共基極電流 放大系數(shù) 集電極最大允許電流 集電極最大允許耗散 功率 集 射間反向擊穿電壓 B 晶體三極管的檢測(cè) 三極管類(lèi)型和基極的判別 發(fā)射極 和集電極的判別 C 工作原理 晶體三極管的檢測(cè) 判定三極管集電極和發(fā)射極 a 假定一個(gè) 管腳是集電極 另一個(gè)管腳是發(fā)射極 b 對(duì) NPN 于型三極管 黑表筆接假定是集電極的管腳 紅表筆接假定是發(fā)射極的管 腳 對(duì)于 PNP 型管 萬(wàn)用表的紅 黑表筆對(duì)調(diào) c 用大拇 指將基極和假定集電極連接 注意兩管腳不能短接 這時(shí) 記錄下萬(wàn)用表的測(cè)量值 d 反過(guò)來(lái) 把原先假定的管腳對(duì)調(diào) 重新記錄下萬(wàn)用表的讀數(shù) 兩次測(cè)量值較小的黑表筆所接的 管腳是集電極 4 二集成電路 A 集成電路的定義 集成電路是利用半導(dǎo)體工藝將一個(gè)或多 個(gè)成熟的單元電路做在一塊硅材料的半導(dǎo)體芯片上 在從這 塊芯片上引出幾個(gè)引腳 作為電路供電和外界信號(hào)的通道 B 集成電路的種類(lèi) 按其功能不同可分為模擬集成電路和數(shù) 字集成電路兩大類(lèi) 按制作工藝可分為半導(dǎo)體集成電路 膜 集成電路和混合集成電路三類(lèi) 按集成度的高低可分為小規(guī) 模 中規(guī)模 大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路四類(lèi) 按電路中晶 體管的類(lèi)型可分為雙極型集成電路和單極型集成電路兩大 類(lèi) C 使用集成電路注意事項(xiàng) 正確選擇工作電壓及其極性 輸出 電壓幅度應(yīng)略大于電路所要求的電壓幅度 電路工作速度應(yīng) 隨集成電路的工作電壓的改變所改變 輸入信號(hào)的擺幅一般 不能超過(guò)供給電壓的范圍 三 工藝焊接三 工藝焊接 由于電子產(chǎn)品不斷小型化的需要 出現(xiàn)了片狀元件 傳統(tǒng)的 焊接方法已不能適應(yīng)需要 隨著 SMT 整個(gè)技術(shù)發(fā)展日趨完 善 多種貼片元件和貼裝器件的出現(xiàn) SMT 應(yīng)用日趨廣泛 幾乎在所有電子產(chǎn)品領(lǐng)域都已得到應(yīng)用 SMT 的工藝參數(shù) SMT 缺陷及解決方法 立片問(wèn)題 解決方法 1 保持元件兩端同時(shí)進(jìn)入回流焊限線(xiàn) 使兩端焊盤(pán)上的焊 膏同時(shí)熔化 形成平衡的液態(tài)表面張力 保持元件位置不變 2 通過(guò)將被焊組件在高低溫箱內(nèi) 145 150 的溫度下預(yù)熱 1 2min 左右 最后緩慢進(jìn)入飽和蒸汽區(qū)焊接 3 嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行焊盤(pán)設(shè)計(jì)是解決該缺陷的先決條 件 虛焊 解決方法 1 注意器件的保管 不要隨便拿取元件或打開(kāi)包裝 2 注意存放期不應(yīng)過(guò)長(zhǎng) 保管時(shí)應(yīng)不受高溫高濕 不隨便 打開(kāi)包裝袋 3 錫膏金屬含量應(yīng)不低于 90 4 控制預(yù)熱溫度 145 150 5 嚴(yán)格按照要求制造 PCB 焊盤(pán)的尺寸大小 吸料現(xiàn)象 產(chǎn)生原因 原件引腳的導(dǎo)熱率大 升溫迅速 以致焊料優(yōu)先 潤(rùn)濕引腳 焊料與引腳之間的潤(rùn)濕力遠(yuǎn)大于焊料與焊盤(pán)之間 的潤(rùn)濕力 引腳的上翹更會(huì)加劇芯吸現(xiàn)象的發(fā)生 解決方法 認(rèn)真檢查和保證