電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識

電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識第一頁，共118頁。

《電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝》

模塊一電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)第二頁，共118頁。任務(wù)一概述任務(wù)二對電子產(chǎn)品的要求

當(dāng)前，隨著電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，電子產(chǎn)品的功能和用途也在不斷的發(fā)生變化，而電子產(chǎn)品性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，要通過具體的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出來，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，本項(xiàng)目主要介紹電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識，通過日常生活中常見的電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)入手，總結(jié)電子產(chǎn)品的特點(diǎn)以及對電子產(chǎn)品的具體要求。第三頁，共118頁。

任務(wù)一概述知識1電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝的發(fā)展

20世紀(jì)20年代·真空二、三極管出現(xiàn)·電子管為中心·無線電收音機(jī)出現(xiàn)·產(chǎn)品的強(qiáng)度和電磁屏敝的問題十分突出20世紀(jì)30年代·外殼采用金屬材料·簡易機(jī)箱出現(xiàn)·采用手動(dòng)調(diào)諧機(jī)構(gòu)·體積和重量都很大20世紀(jì)40年代·電視機(jī)、雷達(dá)問世·樹立起結(jié)構(gòu)樹的概念·密封外殼出現(xiàn)，防止氣候的影響·減震器出現(xiàn)，防止機(jī)械震動(dòng)的影響20世紀(jì)50年代·晶體管的出現(xiàn)·單、雙層印制電路板、同軸電纜、微帶傳輸線開始應(yīng)用·集成電路、微型組件產(chǎn)生·中小規(guī)模和中規(guī)模單元塊結(jié)構(gòu)出現(xiàn)20世紀(jì)60年代·電子元器件飛速發(fā)展·80年代大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路出現(xiàn)·微電子設(shè)備日趨完善·電子設(shè)備向固體化、小型化、高可靠性和多功能等方向發(fā)展第四頁，共118頁。1．設(shè)備組成復(fù)雜，元器件組裝密度大

2．設(shè)備使用范圍廣，工作環(huán)境復(fù)雜。3．設(shè)備可靠性要求高，壽命長4．設(shè)備要求精度高，多功能和自動(dòng)化。知識2現(xiàn)代電子產(chǎn)品的特點(diǎn)第五頁，共118頁。

實(shí)訓(xùn)

體驗(yàn)電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、實(shí)訓(xùn)目的了解分立元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、了解微型化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。二、實(shí)訓(xùn)所需器材及設(shè)備1.工具：小螺絲刀、MF-47型萬用表、放大鏡2.設(shè)備：超外差式半導(dǎo)體收音機(jī)

Z80手機(jī)（可根據(jù)條件選用數(shù)量）三、實(shí)訓(xùn)步驟及工藝要點(diǎn)1.拆解超外差式半導(dǎo)體，觀察其結(jié)構(gòu)。2.拆解諾基亞Z80手機(jī)，觀察其結(jié)構(gòu)。3.用肉眼或放大鏡觀察分立元件或貼片元件，注意其區(qū)別。4.用萬用表測量部分元件的阻值。5.對比兩種電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，得出結(jié)論。第六頁，共118頁。任務(wù)二對電子產(chǎn)品的要求

電子設(shè)備在使用、運(yùn)輸中要遇到各種因素的影響，這些因素可能會加速或造成設(shè)備的損壞，這些因素主要包括工作環(huán)境、使用環(huán)境等，在設(shè)計(jì)和制造電子產(chǎn)品時(shí)，要充分考慮這些不利因素的影響，采用合理的防護(hù)手段，把不利因素的危害降低到最低。知識1工作環(huán)境對電子設(shè)備的要求一、氣候條件對電子設(shè)備的要求

氣候環(huán)境條件對電子設(shè)備安全性能產(chǎn)生影響的因素主要包括：高溫、低溫、濕熱、太陽輻射、雨雪、鹽霧等等。二、機(jī)械條件對電子設(shè)備的要求機(jī)械環(huán)境主要是指電子設(shè)備在出廠后經(jīng)過運(yùn)輸、搬運(yùn)和使用過程中所承受的機(jī)械振動(dòng)、沖擊等機(jī)械作用，機(jī)械作用會使電子設(shè)備的緊固件松脫、機(jī)械部件或元器件損壞，經(jīng)驗(yàn)證明，在各種機(jī)械環(huán)境中，主要威脅來自振動(dòng)應(yīng)力。第七頁，共118頁。

現(xiàn)代家庭內(nèi)部的電磁環(huán)境

為保證電子設(shè)備能夠在電磁干擾的環(huán)境中正常工作，必須提高電子設(shè)備的電磁兼容能力，通常采取的電磁兼容設(shè)計(jì)的有效措施為接地、屏蔽和濾波第八頁，共118頁。知識2使用方面對電子設(shè)備的要求電子設(shè)備的生產(chǎn)設(shè)計(jì)是基于使用的，因此應(yīng)充分考慮使用方面對設(shè)備的要求，主要應(yīng)考慮體積重量及操作維修方面的各項(xiàng)要求。一、體積與重量方面的要求二、操作維修要求

1．操作簡單，能很快進(jìn)入工作狀態(tài)，并為操作者提供良好的工作條件。

2．設(shè)備運(yùn)行安全可靠，有良好的保護(hù)功能，

3．便于維修，在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，便于打開或快速更換零部件，

4．元器件的組裝密度不宜過大，設(shè)備的體積填充系數(shù)應(yīng)盡可能取低一些，保證元器件有足夠的空間，便于裝拆與維修。

5．設(shè)備應(yīng)有過載保護(hù)，危險(xiǎn)處應(yīng)有明顯的警示標(biāo)志。

6．設(shè)備最好具備檢測裝置和故障預(yù)報(bào)裝置，能使操縱者盡早發(fā)現(xiàn)故障或預(yù)測失效元件，及時(shí)維修，縮短維修時(shí)間并防止大故障的出現(xiàn)。第九頁，共118頁。

知識3生產(chǎn)方面對電子設(shè)備的要求一、生產(chǎn)條件對電子設(shè)備的要求電子設(shè)備在研制完成之后就要投入生產(chǎn),生產(chǎn)廠商的設(shè)備情況、技術(shù)水平、工藝水平、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)管理水平等因素都屬于生產(chǎn)條件，電子產(chǎn)品如果能順利的投產(chǎn)，并生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，必須滿足生產(chǎn)條件對它的要求。二、經(jīng)濟(jì)性對電子產(chǎn)品的要求

1．研究和分析產(chǎn)品的技術(shù)條件、設(shè)計(jì)參數(shù)、性能和使用條件，制定正確的設(shè)計(jì)方案和確定產(chǎn)品的復(fù)雜程度，這是產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性的首要條件。

2．由產(chǎn)量確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和生產(chǎn)類型。產(chǎn)量的大小決定著生產(chǎn)批量的規(guī)模，進(jìn)而影響生產(chǎn)方式類型。

3．在保證產(chǎn)品性能的條件下，按最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式設(shè)計(jì)零部件，在滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的條件下，選用最經(jīng)濟(jì)的合理的原材料和元器件，以降低產(chǎn)品的成本。

4．周密設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具有較好的操作維修性能和使用性能，降低設(shè)備的維修和使用費(fèi)用。第十頁，共118頁。

實(shí)訓(xùn)分析常用家電產(chǎn)品的工作環(huán)境、使用要求一、實(shí)訓(xùn)目的1．了解常用家電產(chǎn)品的工作環(huán)境。2．了解常用家電產(chǎn)品的使用要求及使用方法。二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1.分析家電產(chǎn)品的工作環(huán)境。2.分析常用家電產(chǎn)品的使用要求及使用方法。三、實(shí)訓(xùn)方法及步驟1．分組上網(wǎng)收集常用家電產(chǎn)品的工作環(huán)境，每組至少收集一種，并整理出來。2．分組收集家里的電子產(chǎn)品使用說明書，并整理出來。3．每位組長拿出結(jié)論，課上進(jìn)行討論，達(dá)到資源共享第十一頁，共118頁。一、實(shí)訓(xùn)目的1.進(jìn)一步掌握現(xiàn)代電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.進(jìn)一步了解電子設(shè)備的使用要求二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。1.剖析家用洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)。2.分析總結(jié)家用洗衣機(jī)的使用要求。3.分析對比各種型號洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)。三、實(shí)訓(xùn)步驟及工藝要點(diǎn)1.每位學(xué)生剖析洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)及使用要求。2.上網(wǎng)收集關(guān)于各種型號洗衣機(jī)的相關(guān)材料3.組長總結(jié)，并在課上匯報(bào)，達(dá)到資源共享。

綜合實(shí)訓(xùn)剖析洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)及使用要求第十二頁，共118頁。項(xiàng)目小結(jié)

設(shè)計(jì)與制造電子設(shè)備是基于使用的，因此應(yīng)充分考慮電子設(shè)備的電氣性能、使用環(huán)境以及在生產(chǎn)、運(yùn)輸、維修等方面的要求，本項(xiàng)目介紹了的電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程，使學(xué)生初步了解電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝的發(fā)展階段。通過實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生體驗(yàn)現(xiàn)代電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作環(huán)境、使用方面、生產(chǎn)方面對電子產(chǎn)品的具體要求。第十三頁，共118頁。任務(wù)一電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析任務(wù)二電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的微型化現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，使得電子產(chǎn)品在各行各業(yè)得到日益廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)進(jìn)入了每一個(gè)家庭的日常生活。電子產(chǎn)品的種類也越來越豐富，它既包括用于工業(yè)生產(chǎn)的大型設(shè)備、儀器，又也招人們熟悉的各種消費(fèi)類家用電器。雖然應(yīng)用領(lǐng)域不同，復(fù)雜程度片異，工作原理更是干差萬別，但作為工業(yè)產(chǎn)品，它們中的大多數(shù)是機(jī)電合一的整機(jī)結(jié)構(gòu)，制造過程要涉及多學(xué)科、多工種的工藝技術(shù)。本項(xiàng)目將簡要介紹電子產(chǎn)品的整機(jī)結(jié)構(gòu)和電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的微型化。

模塊一電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)第十四頁，共118頁。任務(wù)一電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析知識1機(jī)箱

1．立式機(jī)箱立式機(jī)箱常見有立柜式和琴柜式兩種，如圖1-2-2所示。這兩種機(jī)箱均適用于體積、外形較大的設(shè)備。

（a）立柜式（b）琴柜式立式機(jī)箱第十五頁，共118頁。2．臺式機(jī)箱臺式機(jī)箱適合于放置在工作臺上操作使用的電子產(chǎn)品，如各種電子儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)備，臺式計(jì)算機(jī)等。臺式機(jī)箱可分為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱和專用機(jī)箱。

(a)塑料機(jī)箱(b)鋁型材機(jī)箱通用臺式機(jī)箱第十六頁，共118頁。3．壁掛式機(jī)箱壁掛式機(jī)箱通常也是矩形六面體的形式，適合安裝在垂直的平面上，有懸掛式和支架式兩種安裝方式。

4．便攜式機(jī)箱那些元器件數(shù)量少或體積小巧、需要經(jīng)常移動(dòng)的電子產(chǎn)品，通常以做成便攜式外殼。

幾種常見的便攜機(jī)殼第十七頁，共118頁。知識2面板與底座

一、面板面板是電子設(shè)備控制和顯示裝置的安裝板，通常分為前面板和后面板。

（a）前面板（b）后面板臺式數(shù)字萬用表的面板第十八頁，共118頁。二、底座底座在電子設(shè)備中是安裝、固定和支撐設(shè)備內(nèi)各種電子元器件和機(jī)械零部件的基礎(chǔ)。

1．底座的結(jié)構(gòu)根據(jù)電子產(chǎn)品的需要，底座可分為整體式和組合式。

(a)整體式(b)組合式圖1-2-6底座的結(jié)構(gòu)第十九頁，共118頁。

2．底座的材料與加工方法根據(jù)底座的取材與加工方法可分為沖壓底座、鑄造底座、塑料底座。

底座的分類及特點(diǎn)材料加工方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)沖壓底座金屬薄板落料，沖孔壓彎重量輕，成本低適宜批量生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜，承重能力不大，精度一般鑄造底座鋁合金壓鑄、金屬模鑄造、精密鑄造機(jī)械強(qiáng)度高，剛度好，精度好重量大，生產(chǎn)成本高塑料底座工程塑料注模重量輕，絕緣性好第二十頁，共118頁。知識3機(jī)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則1．便于整機(jī)裝配、調(diào)試、維修。2．印制電路板上的元器件位置要符合機(jī)箱面板的操作要求。3．印制電路板及零部件的安裝位置應(yīng)兼顧散熱、防振及維修是否方便。二、內(nèi)部連線電子設(shè)備內(nèi)部的連線主要有印制板之間的連接、印制板與設(shè)備機(jī)箱上元件的連接及面板元件之間的連接。

第二十一頁，共118頁。1．常見的連線方式電子設(shè)備內(nèi)部連接方式第二十二頁，共118頁。2．連線注意的問題（1）連接同一部件的導(dǎo)線應(yīng)該捆成一束，在連接端附近要有余量，避免拉得太緊。（2）導(dǎo)線需穿過金屬孔時(shí)，孔內(nèi)應(yīng)有絕緣護(hù)套；線扎不得在機(jī)箱內(nèi)隨意跨越或交叉，沿結(jié)構(gòu)件的銳邊轉(zhuǎn)彎時(shí)，應(yīng)加裝保護(hù)套管或絕緣層。（3）根據(jù)導(dǎo)線的載流量，選擇適當(dāng)規(guī)格的導(dǎo)線。第二十三頁，共118頁。

實(shí)訓(xùn)一認(rèn)識機(jī)箱一、實(shí)訓(xùn)目的1．了解各種機(jī)箱的基本結(jié)構(gòu)。2．學(xué)會根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行機(jī)箱的選配。二、實(shí)訓(xùn)所需器材及設(shè)備各種不同形式，不同材料的機(jī)箱若干。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1．不同類型機(jī)箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2．不同需求下的機(jī)箱選配。四、實(shí)訓(xùn)步驟及工藝要點(diǎn)1．觀察不同機(jī)箱的結(jié)構(gòu)形式及機(jī)箱材料。2．觀察不同機(jī)箱的面板材料、底座材料及底座結(jié)構(gòu)。3．根據(jù)1，2完成表1-2-2。五.注意事項(xiàng)1．觀察過程中對機(jī)箱，面板的防護(hù)。2．拆卸過程中注意安全。第二十四頁，共118頁。一、實(shí)訓(xùn)目的通過電話機(jī)的拆裝，了解電話機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)工藝。二、實(shí)訓(xùn)所需器材及設(shè)備電話機(jī)一臺，常用拆卸工具一套。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1．電話的正確拆裝。2．分析電話結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。四、實(shí)訓(xùn)步驟及工藝要點(diǎn)1．觀察電話機(jī)的外部結(jié)構(gòu)，并給出面板結(jié)構(gòu)草圖。2．打開機(jī)器，將電話各部分分解，了解機(jī)殼的組成及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。3．重新安裝，將拆開的機(jī)器重新裝接，恢復(fù)原樣。分析在安裝中出現(xiàn)的問題及采取的措施。五、注意事項(xiàng)1．各種拆卸工具的使用安全。2．拆卸過程中對機(jī)殼，面板的防護(hù)。3．各種緊固件拆卸完畢后抽出機(jī)殼過程中要注意安全。實(shí)訓(xùn)二家用電話機(jī)拆裝第二十五頁，共118頁。任務(wù)二電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的微型化知識1微型化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

一、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化

從電子產(chǎn)品發(fā)展歷史角度來看，電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的微型化是隨著電子器件更新?lián)Q代、組裝技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展的。最早在出現(xiàn)晶體管后，印制電路板就取代了龐大的電子管組件，而隨著集成電路的產(chǎn)生，電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的微型化。目前，納米技術(shù)也在電子技術(shù)領(lǐng)域得到飛速發(fā)展。IBM的研究人員在一個(gè)分子(由碳原子組成的管形分子）內(nèi)已經(jīng)能建成邏輯電路，大小只有一根頭發(fā)直徑的十萬分之一。

第二十六頁，共118頁。二、電子產(chǎn)品微型化結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)微型化結(jié)構(gòu)是由于集成電路生產(chǎn)的完善，以及新型結(jié)構(gòu)工藝方案的擬制而產(chǎn)生的結(jié)果，其特點(diǎn)如下:（1）電阻器、電容器、導(dǎo)線大都是在介質(zhì)襯底表面上制成薄膜形式;二、三極管則是在半導(dǎo)體襯底的表面層上制成擴(kuò)散形式。（2）把很多組件結(jié)合(集成)到一塊襯底上，結(jié)果便得到結(jié)構(gòu)上完整的功能部件，但難以滿足電磁兼容性和熱兼容性的要求，也難以使產(chǎn)品有高的成品率。（3）使用小型分立組件、接頭、濾波組件、匹配組件、指示元件、轉(zhuǎn)接元件等。（4）采用新的特殊方法來保證對熱和機(jī)械力及潮濕進(jìn)行防護(hù)。（5）設(shè)備的尺寸在很大程度上取決于指示元件。（6）材料用量少。（7）在大批量生產(chǎn)時(shí)成本有可能很低。第二十七頁，共118頁。知識2微型化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)剖析

一、MP3的整機(jī)結(jié)構(gòu)MP3的外部結(jié)構(gòu)

第二十八頁，共118頁。MP3播放器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

第二十九頁，共118頁。MP3播放器電路板的結(jié)構(gòu)第三十頁，共118頁。二、手機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)

手機(jī)的外形結(jié)構(gòu)第三十一頁，共118頁。手機(jī)結(jié)構(gòu)分解圖

第三十二頁，共118頁。

實(shí)訓(xùn)微型收音機(jī)的拆裝

一、實(shí)訓(xùn)目的通過對微型收音機(jī)的拆裝，熟悉微型化電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及組裝特點(diǎn)。二、實(shí)訓(xùn)所需器材及設(shè)備微型收音機(jī)一臺，常用拆裝工具一套。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1．微型收音機(jī)的正確拆裝。2．微型收音機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及組裝特點(diǎn)分析。四、實(shí)訓(xùn)步驟及工藝要點(diǎn)1．觀察收音機(jī)的結(jié)構(gòu)及固定螺絲的位置，利用旋具取下固定螺絲。2．將外殼有卡口的地方分開，抽取外殼，觀察外殼結(jié)構(gòu)。3．拔下與機(jī)殼相連的插接件，觀察收音機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。4．將拆解完的收音機(jī)重新進(jìn)行組裝復(fù)原。五、注意事項(xiàng)1．拆卸前要消除身上的靜電，注意工具的正確使用。2．拆卸過程中對機(jī)殼，面板進(jìn)行保護(hù)。3．重新組裝時(shí)要注意規(guī)范，不得損壞零部件。第三十三頁，共118頁。

綜合實(shí)訓(xùn)諾基亞1110手機(jī)的拆裝

一、實(shí)訓(xùn)目的通過對諾基亞1110手機(jī)的拆裝，熟悉較復(fù)雜微型化電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及組裝特點(diǎn)。二、實(shí)訓(xùn)所需器材及設(shè)備諾基亞1110手機(jī)一臺，常用手機(jī)拆裝工具一套。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1．諾基亞1110手機(jī)正確拆裝。2．諾基亞1110手機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及組裝特點(diǎn)分析。四、實(shí)訓(xùn)步驟及工藝要點(diǎn)1．觀察諾基亞1110手機(jī)的結(jié)構(gòu)，打開后蓋，取出電池。2．將前蓋殼有卡口的地方分開，抽取前蓋，觀察前蓋的結(jié)構(gòu)。3．觀察前面板六個(gè)固定螺絲的位置，利用小六角旋開螺絲，取下主機(jī)板。4．觀察主機(jī)板及相關(guān)接口結(jié)構(gòu)。5．按與拆機(jī)相反的步驟將諾基亞1110手機(jī)各部件組裝復(fù)原。第三十四頁，共118頁。五、注意事項(xiàng)1．拆卸前要消除身上的靜電，注意工具的正確使用。2．拆卸過程中對機(jī)殼，面板進(jìn)行保護(hù)。3．重新組裝時(shí)要注意規(guī)范，不得損壞零部件。第三十五頁，共118頁。項(xiàng)目小結(jié)電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到產(chǎn)品的功能體現(xiàn)、可靠性、可維修性和實(shí)用美觀并影響用戶的心理狀態(tài)。本項(xiàng)目通過對電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析及電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)微型化特點(diǎn)的介紹，使學(xué)生了解電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基本要求和電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)微型化發(fā)展過程及特點(diǎn)。通過實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生對電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有較深刻的認(rèn)識，掌握典型電子產(chǎn)品的拆裝技能。第三十六頁，共118頁。任務(wù)一產(chǎn)品的可靠性任務(wù)二電子產(chǎn)品的氣候因素的防護(hù)任務(wù)三電子產(chǎn)品的散熱及防護(hù)任務(wù)四電子設(shè)備的減振與緩沖任務(wù)五電磁干擾的屏蔽模塊一電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，電子設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制設(shè)備等越來越復(fù)雜，所包含的元器件越來越多，要保證這些設(shè)備正常使用越來越困難。這就促使人們?nèi)パ芯咳绾伪３之a(chǎn)品功能而不致失效的種種問題，并逐步形成了可靠性研究的科學(xué)體系。本項(xiàng)目從電子產(chǎn)品的可靠性、氣候因素的防護(hù)、電子設(shè)備的散熱設(shè)計(jì)、減振與緩沖、電磁干擾的防護(hù)等幾方面介紹了電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝方法。

第三十七頁，共118頁。知識1可靠性的概述一、可靠性的概念

可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。包括三層含義：1.產(chǎn)品的可靠性是以“規(guī)定的條件”為前提的。所謂“規(guī)定的條件”是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品使用時(shí)的應(yīng)力條件及完成規(guī)定任務(wù)所規(guī)定的時(shí)間。規(guī)定條件不同，產(chǎn)品的可靠性不同。

2.產(chǎn)品的可靠性與“規(guī)定的時(shí)間”密切相關(guān)。一般說來，產(chǎn)品經(jīng)過一個(gè)老化時(shí)間后，有一個(gè)較長時(shí)間的穩(wěn)定使用期，以后，隨著時(shí)間的推移，穩(wěn)定性逐漸下降，可靠性降低。時(shí)間越長，可靠性越低。

3.產(chǎn)品的可靠性是用完成“規(guī)定功能”來衡量的。產(chǎn)品只有完成規(guī)定的全部功能，才被認(rèn)為是可靠的。

任務(wù)一產(chǎn)品的可靠性第三十八頁，共118頁。二、可靠性的主要指標(biāo)1.可靠度R(t):可靠度是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。

2.故障率F(t):故障率是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，失去規(guī)定功能

的概率。

3.失效率λ(t):失效率是指產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下使用到時(shí)刻t后，產(chǎn)品失效

的概率。4.平均壽命t:平均壽命是指產(chǎn)品正常工作的平均時(shí)間。

5.均維修時(shí)間MTTR:均維修時(shí)間是指產(chǎn)品從發(fā)現(xiàn)故障到恢復(fù)規(guī)定功能所需要的時(shí)間。

第三十九頁，共118頁。一、簡化設(shè)計(jì)方案知識2電子產(chǎn)品可靠性的設(shè)計(jì)原則1.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和電路應(yīng)盡量簡便。2.盡量選用成熟的結(jié)構(gòu)和典型的電路。3.結(jié)構(gòu)要簡單化、積木化、插件化。4.盡量采用數(shù)字電路。5.盡量采用集成電路。6.邏輯電路要進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)。

具體做到以下幾點(diǎn)：

二、注意可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

在可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，合理地確定可靠性指標(biāo)，以總費(fèi)用最低為設(shè)計(jì)原則。具體做到以下幾點(diǎn)：1.對性能指標(biāo)、可靠性指標(biāo)要綜合考慮，避免盲目追求高性能、高指標(biāo)。2.應(yīng)盡量采用傳統(tǒng)工藝和習(xí)慣的操作方法。

第四十頁，共118頁。三、元器件的可靠性與產(chǎn)品的可靠性

1.元器件的可靠性典型普通元器件失效曲線a.普通電子元器件的失效規(guī)律

①元器件的失效規(guī)律

第四十一頁，共118頁。早期失效期偶然失效期耗損失效期特性

階段項(xiàng)目早期失效期偶然失效期耗損失效期定義由于設(shè)計(jì)、制造上的缺陷而發(fā)生的失效叫早期失效，對應(yīng)的失效期叫早期失效期對早期失效經(jīng)過修正設(shè)計(jì)、改進(jìn)工藝、老化元器件、以及整機(jī)試驗(yàn)后，產(chǎn)品進(jìn)入穩(wěn)定的偶然失效期。也稱隨機(jī)失效期經(jīng)過偶然失效期后，產(chǎn)品由于器件耗損、整機(jī)老化以及維護(hù)等原因產(chǎn)品進(jìn)入耗損失效期特點(diǎn)失效率高，隨元件的工作時(shí)間的增加而失效率迅速降低失效率很穩(wěn)定，而且較低。是一個(gè)常數(shù)，不隨時(shí)間的變化而變化。失效率迅速上升，產(chǎn)品報(bào)廢。使用要求通過對原材料和生產(chǎn)工藝加強(qiáng)檢驗(yàn)、質(zhì)量控制和對元器件進(jìn)行篩選老化，可以大大降低早期失效率。電子設(shè)備的所有元器件和組件都應(yīng)工作在這一時(shí)期。它是元器件的使用壽命電子產(chǎn)品的所有元件及器件都不應(yīng)工作在這一時(shí)期。否則會帶來很多隱患第四十二頁，共118頁。b.半導(dǎo)體器件的失效規(guī)律與普通電子元器件失效規(guī)律的比較

階段名稱早期失效期偶然失效期耗損失效期普通電子元器件有（二者相同）有（失效率為一常數(shù)）有半導(dǎo)體器件有（二者相同）有（失效率近似為一常數(shù)）沒有②元器件可靠性的表示

一般元器件的可靠性通常用失效率表示，元器件工作在偶然失效期，其失效率為常數(shù)。其可靠度為:第四十三頁，共118頁。③使用條件與元器件可靠性的關(guān)系

使用條件包括工作環(huán)境條件和負(fù)荷條件,元器件所處的工作環(huán)境越惡劣，負(fù)荷越大其可靠性越低，失效率越高。2.產(chǎn)品的可靠性四、可靠性與可維修性可維修性是指產(chǎn)品零部件、元器件經(jīng)維修使之可靠而采取的措施。

五、加工工藝的可靠性元器件是組成產(chǎn)品的最小單元，所以元器件的可靠性直接影響著產(chǎn)品的可靠性，產(chǎn)品可靠性的提高，要著重提高基礎(chǔ)件(或子系統(tǒng))的可靠性。第四十四頁，共118頁。六、新技術(shù)的合理使用要提高電子產(chǎn)品的可靠性：①應(yīng)不斷采用新的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)。②如采用新電路，應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)化。③采用新技術(shù)要充分注意繼承性。

第四十五頁，共118頁。知識3提高電子產(chǎn)品可靠性的途徑1.選用元器件應(yīng)遵循以下原則：（1）綜合考慮電性能指標(biāo)和使用條件，使用條件不得超過元器件參數(shù)和環(huán)境條件，并留有余量。（2）在滿足產(chǎn)品功能的前提下，盡可能的壓縮元器件的品種和數(shù)量，提高復(fù)用率。（3）組成電子產(chǎn)品的所有元器件在組裝之前都要按不同要求進(jìn)行可靠性篩選。（4）對于同類元器件，擇優(yōu)選用，并注意積累元器件在使用中的性能與可靠性方面的依據(jù)，作為以后選用的重要依據(jù)。2.電子元器件的合理使用降額使用就是元器件在低于其額定值的應(yīng)力條件下工作。即元器件的額定參數(shù)高于實(shí)際參數(shù)。一、元器件的合理選用與使用第四十六頁，共118頁。二、電子產(chǎn)品的合理設(shè)計(jì)三、提高電子產(chǎn)品工作和使用的可靠性1.進(jìn)行環(huán)境影響因素試驗(yàn)（1）穩(wěn)定性試驗(yàn)

（2）綜合性試驗(yàn)

2.設(shè)計(jì)故障指示和排除裝置。3.加強(qiáng)對環(huán)境防護(hù)措施的研究，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。4.合理采用冗余系統(tǒng)（備份系統(tǒng)）。5.合理儲存與保管。6.正確使用。7.定期檢查與維修。第四十七頁，共118頁。

實(shí)訓(xùn)同類型不同廠商電子產(chǎn)品可靠性的比較

一、實(shí)訓(xùn)目的

1.了解同類型不同廠商電子產(chǎn)品的工作特性。

2.根據(jù)電子產(chǎn)品可靠性的設(shè)計(jì)原則及提高電子產(chǎn)品可靠性的途徑對它們的可靠性進(jìn)行比較、總結(jié)。

二、實(shí)訓(xùn)所需工具及器材一字形、十字形大、小螺絲刀；精密螺絲刀；收納盒；MF—47型萬用表；生活中常用的同類型不同廠商的手機(jī)三部；往屆學(xué)生組裝的不同型號小型半導(dǎo)體收音機(jī)三個(gè)

三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1.同類型不同廠商電子產(chǎn)品的工作特性。

2.同類型不同廠商電子產(chǎn)品的可靠性的比較。第四十八頁，共118頁。四、實(shí)訓(xùn)步驟及工藝要點(diǎn)

1.通過生活經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場使用對三種類型產(chǎn)品相互之間的工作性能進(jìn)行比較、總結(jié)。

2.拆解三部手機(jī)，對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行比較，了解其可靠性設(shè)計(jì)的原則。

3.分別拆解三個(gè)小型半導(dǎo)體收音機(jī)，了解其可靠性設(shè)計(jì)的原則。

4.根據(jù)需要用萬用表對部分元件進(jìn)行檢測。

5.分組討論、總結(jié)，得出結(jié)論。五、實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng)

1.拆解時(shí)要輕拿輕放，拆卸下來的組件、零部件要盛放在收納盒里，以防丟失。

2.拆卸過程中要注意對設(shè)備的維護(hù)，防止零部件的損壞。

3.任務(wù)完成后，要把半導(dǎo)體收音機(jī)和手機(jī)結(jié)構(gòu)恢復(fù)原樣。第四十九頁，共118頁。知識1潮濕的防護(hù)一、潮濕的危害

1.引起金屬腐蝕及加快腐蝕速度。

2.使非金屬材料性能變壞、失效。

3.水是一種極性介質(zhì)，能夠改變電氣元件的參數(shù)。

4.在一定的溫度條件下，潮濕有利于霉菌的生長繁殖，引起非金屬材料的腐爛。

5.當(dāng)溫度升高或空氣中含有雜質(zhì)(如灰塵、鹽分等)時(shí)，潮濕的影響和危害將加劇。二、潮濕的防護(hù)措施

1.合理的選用材料。

2.憎水處理任務(wù)二電子產(chǎn)品的氣候因素的防護(hù)第五十頁，共118頁。3.浸漬：浸漬是將被處理的元件或材料浸入不吸濕的絕緣漆中，經(jīng)過一段時(shí)間使絕緣漆進(jìn)入元器件和零部件的毛細(xì)孔、縫隙以及結(jié)構(gòu)的空隙中，從而提高元器件和零部件的防潮濕性能。

4.灌封：灌封是用熱熔狀態(tài)的樹脂、橡膠等將電器元件澆注封閉，形成一個(gè)與外界完全隔絕的獨(dú)立的整體。

5.密封：密封就是將零件、元件、部件或一些復(fù)雜的裝置，甚至整機(jī)安裝在不透氣的密封盒中，這種方法屬于機(jī)械防潮。

三、各種防潮措施的適用范圍憎水處理：多用來作為其它防潮處理后的輔助處理，以進(jìn)一步加強(qiáng)其防潮性能。浸漬：主要用于繞線產(chǎn)品灌封：多適用于小型的單元、部件及元器件密封：主要用于惡劣的氣候條件第五十一頁，共118頁。知識2鹽霧和霉菌的防護(hù)一、鹽霧的防護(hù)1.鹽霧的形成2.鹽霧的危害鹽霧的危害性主要是對金屬及各種金屬鍍層的強(qiáng)烈腐蝕

3.鹽霧的防護(hù)措施（1）在一般電鍍的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工，即嚴(yán)格電鍍工藝，保證鍍層厚度，選擇適當(dāng)?shù)腻儗臃N類。（2）采用密封機(jī)殼或機(jī)罩，使設(shè)備與鹽霧環(huán)境隔開。（3）對關(guān)鍵元件進(jìn)行灌封或加其它密封措施

二、霉菌的防護(hù)

1.霉菌的危害第五十二頁，共118頁。霉菌對電子設(shè)備的危害主要表現(xiàn)為：（1）霉菌使有機(jī)材料結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，強(qiáng)度降低，物理性能變壞。同時(shí)，霉菌本身作為導(dǎo)體，可以造成短路，給電子設(shè)備帶來更嚴(yán)重的后果。（2）霉菌引起金屬腐蝕和絕緣材料的性能惡化。同時(shí)，霉菌還會破壞元件和設(shè)備的外觀。2.霉菌的防護(hù)措施（1）控制環(huán)境條件，抑制霉菌的生長（2）密封防霉（3）采用防霉劑（4）使用防霉材料第五十三頁，共118頁。知識3金屬腐蝕的防護(hù)一、金屬腐蝕對電子設(shè)備的危害金屬的腐蝕:指金屬或合金跟周圍接觸到的介質(zhì)(氣體或液體)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而遭到破壞的過程。金屬腐蝕的危害：影響到金屬零件、元器件的電性能、機(jī)械性能和防護(hù)性能，造成各種開關(guān)及接觸件的接觸不良，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的精度降低，固定件的強(qiáng)度減弱，電磁元器件的參數(shù)改變等不良后果。同時(shí)，腐蝕產(chǎn)物還有可能造成電氣短路，絕緣材料漏電而降低介質(zhì)的電性能等，降低其使用壽命。此外，金屬腐蝕還使得設(shè)備維修、零件更換的次數(shù)增加，造成為采取防腐蝕措施而增加生產(chǎn)工序等類型的間接損失。第五十四頁，共118頁。二、金屬的防腐蝕措施1.改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)2.選擇耐蝕材料3.采用表面涂覆方法

（1）金屬覆蓋層：是用電鍍或化學(xué)涂覆方法在金屬表面覆蓋一層金屬。

（2）化學(xué)覆蓋層：是用化學(xué)或電化學(xué)的方法在金屬表面形成一層致密而穩(wěn)定的金屬化合物(多是金屬的氧化物、磷酸鹽類)，以達(dá)到防腐蝕的目的。常用的方法有：磷化、發(fā)藍(lán)、鈍化、氧化等。

（3）涂料覆蓋層：是用有機(jī)物涂于零件表面后，能自行起物理化學(xué)變化，并干結(jié)

成一層堅(jiān)韌的薄層，使被涂表面與大氣隔絕而保護(hù)和裝飾作用。

第五十五頁，共118頁。4.合理設(shè)計(jì)金屬件的結(jié)構(gòu)

（1）腐蝕余量設(shè)計(jì)（2）避免接觸腐蝕（3）金屬件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)

ａ.避免不合理的結(jié)構(gòu)形式。如作圖所示：不正確正確出口管的焊接結(jié)構(gòu)ｂ.在易發(fā)生腐蝕和最大腐蝕部位加厚構(gòu)件尺寸。ｃ.對易腐蝕損壞而必須經(jīng)常維修、更換的零部件，結(jié)構(gòu)上應(yīng)保證其易于修理。ｄ.降低金屬件的表面粗糙度。也可以提高它的抗腐蝕能力。第五十六頁，共118頁。實(shí)訓(xùn)剖析常見電子產(chǎn)品的防護(hù)設(shè)計(jì)一、實(shí)訓(xùn)目的

1.了解常見電子產(chǎn)品的使用環(huán)境要求。

2.了解常見電子產(chǎn)品的防護(hù)措施。二、實(shí)訓(xùn)所需器材

1.工具：大、小螺絲刀一字形和十字形各一把；精密螺絲刀一套；收納盒一個(gè)

2.器材：對講機(jī)一個(gè)、西門子M65三防手機(jī)一個(gè)三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1.不同電子產(chǎn)品的防護(hù)措施。

2.不同使用環(huán)境下電子產(chǎn)品的防護(hù)特點(diǎn)。第五十七頁，共118頁。四、實(shí)訓(xùn)步驟及工藝要點(diǎn)

1.了解對講機(jī)、西門子M65三防手機(jī)的使用環(huán)境要求。

2.拆解對講機(jī)、西門子M65三防手機(jī)，觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析其防護(hù)措施。

3.分組討論、總結(jié)，得出結(jié)論。

五、實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng)

1.拆解時(shí)要輕拿輕放，拆卸下來的組件、零部件要盛放在收納盒里，以防丟失

2.拆卸過程中要注意對設(shè)備的維護(hù)，防止零部件的損壞。

3.任務(wù)完成后，要把對講機(jī)、西門子M65三防手機(jī)結(jié)構(gòu)恢復(fù)原樣。第五十八頁，共118頁。一、熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)：熱量從系統(tǒng)的一部分傳到另一部分或由一個(gè)系統(tǒng)傳到另一個(gè)系統(tǒng)的現(xiàn)象

熱傳導(dǎo)示意圖傳導(dǎo)的熱量Q為：知識1熱的傳導(dǎo)方式任務(wù)三電子產(chǎn)品的散熱及防護(hù)第五十九頁，共118頁。增強(qiáng)熱傳導(dǎo)散熱的主要措施：

（1）在考慮綜合因素的前提下，選用導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料制造導(dǎo)熱零件。（2）盡量縮短熱傳導(dǎo)路徑，導(dǎo)熱路徑中不應(yīng)有絕熱或隔熱材料。（3）增大熱傳導(dǎo)零件間的接觸面積，也可在兩接觸面間涂硅脂或墊入軟金屬箔，如銦片、銅箔等。二、熱對流對流：是液體或氣體中較熱部分和較冷部分之間通過循環(huán)流動(dòng)使溫度趨于均勻的過程。

熱對流示意圖第六十頁，共118頁。對流散熱熱量的計(jì)算公式：

增強(qiáng)對流散熱的主要措施有：（1）盡量增大溫差Δt，即盡量降低周圍對流介質(zhì)的溫度。（2）加大與對流介質(zhì)的接觸面積，如散熱器做成肋片、直尾形、叉指型。（3）增大周圍介質(zhì)的流動(dòng)速度，以帶走更多的熱量。三、熱輻射熱輻射：物體因自身的溫度而具有向外發(fā)射能量的本領(lǐng)，這種熱傳遞的方式叫做熱輻射

因輻射而放出的熱量的計(jì)算公式：

第六十一頁，共118頁。加強(qiáng)熱輻射散熱的主要措施有：

(1)發(fā)熱物體表面越粗糙熱輻射的能力越強(qiáng)，一般常將發(fā)熱元件的外殼漆上有色漆，散熱片表面涂黑色或有色粗糙的漆。

(2)加大輻射體的表面積。

(3)加大輻射體與周圍環(huán)境的溫差，即周圍介質(zhì)溫度越低越好。第六十二頁，共118頁。知識2散熱防熱的主要措施電子產(chǎn)品常用的散熱方法有：自然散熱，強(qiáng)迫通風(fēng)散熱，液體冷卻，蒸發(fā)冷卻，半導(dǎo)體制冷，熱管傳熱等。絕大部分熱功率密度不大的電子產(chǎn)品，一般都采用自然散熱及強(qiáng)迫通風(fēng)散熱。

一、自然散熱自然散熱：是指不用外部冷卻手段而是利用發(fā)熱元件、器件或整機(jī)與環(huán)境之間的熱傳導(dǎo)、對流及輻射進(jìn)行散熱。

對于封閉式機(jī)箱,設(shè)備內(nèi)部的熱量散發(fā)途徑：

第六十三頁，共118頁。對于敞開式機(jī)箱，設(shè)備內(nèi)部的熱量散發(fā)途徑：

1.機(jī)殼的散熱設(shè)計(jì)在機(jī)殼熱設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮以下問題：

①增加機(jī)殼內(nèi)外表面的黑度，提高機(jī)殼的熱輻射能力。②選擇導(dǎo)熱性能好的材料做機(jī)殼。③增加換熱表面積。④在機(jī)殼上，合理地開通風(fēng)孔，可以加強(qiáng)氣流的對流換熱作用，如下圖所示：

第六十四頁，共118頁。通風(fēng)孔的結(jié)構(gòu)形式

2.電子產(chǎn)品內(nèi)部的自然散熱

①電子元件的散熱

a.電阻、小功率的電感、電容、二極管：一般它們是通過引出線的傳導(dǎo)和本身的對流、輻射散熱的。如作圖所示：

電阻等元件一般散熱途徑

第六十五頁，共118頁。b.變壓器：它主要依靠傳導(dǎo)散熱，另外變壓器外表面應(yīng)涂無光澤的深顏色的漆，最好是黑漆，以加強(qiáng)輻射散熱。

c.晶體管：對于功率小于100mW的，依靠自身的管體及引線散熱。對于大功率晶體管應(yīng)加散熱器進(jìn)行散熱d.集成電路：對于一般集成電路的散熱，主要依靠管殼及引線來散熱。當(dāng)集成電路的熱流密度超過0.6W／cm2時(shí)，應(yīng)裝散熱裝置進(jìn)行輔助散熱。如下圖所示：

集成電路的散熱結(jié)構(gòu)第六十六頁，共118頁。②電子設(shè)備內(nèi)部元器件的合理布置a.為了增強(qiáng)對流散熱，各元器件、結(jié)構(gòu)件之間應(yīng)保持一定的距離，以利于空氣流動(dòng)。b.在印制板上安裝元器件時(shí)，應(yīng)將發(fā)熱量大的元器件和不耐熱的元器件置于容易降溫之處，如下圖所示：LSI較SSI功耗大，超溫則故障率高。（b）圖的設(shè)置使其溫升較(a)圖低，使整個(gè)電路高溫下降，熱量均勻

空氣流空氣流

(a)器件溫升在18℃～50℃范圍內(nèi)(b)器件溫升在23℃～40℃范圍內(nèi)印制板上發(fā)熱元器件的安裝第六十七頁，共118頁。c.對于熱敏元件，在結(jié)構(gòu)上可采取“熱屏蔽”的方法解決。如下圖所示：“熱屏蔽”形成的熱區(qū)和冷區(qū)圖d.添加某些與電路原理無關(guān)的零部件，進(jìn)行引導(dǎo)散熱，如下圖所示空氣流不良空氣流改良后第六十八頁，共118頁?？諝饬鞑涣伎諝饬鞲牧己笠龑?dǎo)散熱③設(shè)備內(nèi)部印制板的合理放置印制板的安裝方法原則是：降低溫升。若設(shè)備中只有一塊印制板，水平或垂直放置均可。安裝和使用多塊印制板時(shí)，應(yīng)垂直并列安裝，每塊印制板之間的配置間隔保持在30mm以上，同時(shí)印制板的安裝位置應(yīng)躲開機(jī)箱上的通風(fēng)孔。第六十九頁，共118頁。④機(jī)箱內(nèi)結(jié)構(gòu)件的合理布置

a.合理設(shè)計(jì)進(jìn)出風(fēng)口的位置，盡量增大進(jìn)出風(fēng)口的距離和它們的高度差，增強(qiáng)自然對流散熱。下圖中的進(jìn)出風(fēng)口位置不當(dāng)，有一部分空間不能內(nèi)外對流，使局部散熱效果不好。進(jìn)出風(fēng)口位置不合理

b．對于大面積的元器件應(yīng)特別注意其放置位置

第七十頁，共118頁。二、強(qiáng)迫散熱1.強(qiáng)迫通風(fēng)散熱強(qiáng)迫通風(fēng)散熱：利用風(fēng)機(jī)進(jìn)行抽風(fēng)或鼓風(fēng)，加速設(shè)備內(nèi)部氣流的速度，達(dá)到散熱目的。

a.單個(gè)元件的強(qiáng)迫風(fēng)冷單個(gè)元件通風(fēng)冷卻

第七十一頁，共118頁。b.整機(jī)的抽風(fēng)冷卻①有風(fēng)管的抽風(fēng)系統(tǒng)

有風(fēng)管的抽風(fēng)系統(tǒng)適用于有熱敏元件的設(shè)備，為防止上升氣流流過熱敏元件，需用專用風(fēng)道。

有風(fēng)管的抽風(fēng)系統(tǒng)

無風(fēng)管的抽風(fēng)冷卻第七十二頁，共118頁。②無風(fēng)管的抽風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)設(shè)備內(nèi)各元件冷卻表面風(fēng)阻較小或機(jī)柜的中部或頂部各單元需要風(fēng)，但沒有熱敏元件時(shí)，可采用沒有專用抽風(fēng)道的形式。c.整機(jī)的鼓風(fēng)冷卻

整機(jī)鼓風(fēng)的特點(diǎn)是風(fēng)壓大，風(fēng)量比較集中。整機(jī)鼓風(fēng)冷卻通常用在單元內(nèi)熱量分布不均勻，備單元需要有專門風(fēng)道冷卻，風(fēng)阻較大、元件較多的情況下。2.液體冷卻液冷與風(fēng)冷相比較，它可以大大減小各有關(guān)換熱環(huán)節(jié)的熱阻，提高冷卻效率。因此用它作為散熱介質(zhì)其效果比空氣要好

第七十三頁，共118頁。知識3功率晶體管的散熱及散熱器的類型一、功率晶體管的散熱原理最大允許的集電極功耗PCM：

二、散熱器的類型1.平板型散熱器：如下圖(a)所示。2.鋁型材（平行筋片）散熱器：如下圖(b)所示。3.叉指形散熱器,如下圖(c)所示。

4.星型散熱器,如下圖(d)所示。

5.針狀散熱器,針狀散熱器是一種新型的散熱器如下圖(e)所示。

第七十四頁，共118頁。針狀散熱器在電路板上的應(yīng)用

散熱器的五種類型

第七十五頁，共118頁。實(shí)訓(xùn)功放電路的散熱設(shè)計(jì)剖析一、實(shí)訓(xùn)目的

1.會分析功放電路中各個(gè)元器件的散熱措施。

2.了解功放電路中散熱器的選用類型。

3.了解功放電路的整體散熱布局。二、實(shí)訓(xùn)所需器材

1.工具：大、小螺絲刀一字形和十字形各一把；精密螺絲刀一套；收納盒一個(gè)。

2.器材：音響功放一臺（A81C精品功放）三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1.對音響的整體散熱布局進(jìn)行合理分析。

2.對不同電子元器件的具體散熱措施進(jìn)行分析。第七十六頁，共118頁。四、實(shí)訓(xùn)步驟及工藝要點(diǎn)1.資料的準(zhǔn)備階段。要求學(xué)生課前自行準(zhǔn)備（通過上網(wǎng)或別的渠道，了解

A81C精品功放的性能特點(diǎn)。2.打開功放外殼，觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析其整體散熱措施及各個(gè)元器件的具體散熱方法、散熱器的類型。五、實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng)1.拆解時(shí)要輕拿輕放，拆卸下來的組件、零部件要盛放在收納盒里，以防丟失。2.拆卸過程中要注意對設(shè)備的維護(hù)，防止零部件的損壞。3.任務(wù)完成后，要把功放結(jié)構(gòu)恢復(fù)原樣。第七十七頁，共118頁。知識1減振和緩沖的基本原理一、隔振的基本原理1.振動(dòng)系統(tǒng)的組成振動(dòng)物體m和彈性物體K

單自由度自由振動(dòng)系統(tǒng)

任務(wù)四電子設(shè)備的減振與緩沖第七十八頁，共118頁。(a)表示機(jī)器和基礎(chǔ)作為整體安裝在彈性地基上；(b)表示用彈簧把電子設(shè)備懸掛在支承框架上(這里僅考慮垂直方向的振動(dòng))；(c)表示一臺電動(dòng)機(jī)安裝在簡支梁上。

以下各個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，都可以簡化成上圖所示的基本模型：第七十九頁，共118頁。2.隔振的基本原理避免振動(dòng)的最好的方法就是消除振源，通常采用在設(shè)備或器件上安裝減振裝置來隔離或減少它們與外界間的機(jī)械振動(dòng)傳遞。根據(jù)隔振要求的不同，可分為主動(dòng)隔振和被動(dòng)隔振兩大類：①主動(dòng)隔振

主動(dòng)隔振（積極隔振）：是指在振動(dòng)物體與安裝基礎(chǔ)之間安裝彈性支承即隔振器，減少機(jī)器振動(dòng)力向基礎(chǔ)的傳遞量，使振動(dòng)物體的振動(dòng)得以有效的隔離。隔振對象是振源。

②被動(dòng)隔振被動(dòng)隔振：當(dāng)外界環(huán)境傳給支承結(jié)構(gòu)以振動(dòng)時(shí)，為減小支承結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳遞到設(shè)備上而采取的隔振措施叫被動(dòng)隔振。

第八十頁，共118頁。③隔振系數(shù)

單自由度阻尼隔振系統(tǒng)隔振系統(tǒng)的隔振系數(shù)計(jì)算公式為：

第八十一頁，共118頁。振動(dòng)系數(shù)曲線：

頻率比

隔振系數(shù)

及阻尼比

D關(guān)系曲線

隔振系數(shù)

與頻率比

第八十二頁，共118頁。

當(dāng)＜1時(shí)，振動(dòng)系數(shù)＞1，表明隔振系統(tǒng)不起減振作用，反而放大了振動(dòng)干擾。在這種情況下使用減振器沒有好處。

當(dāng)=1時(shí)，振動(dòng)系數(shù)為最大，振動(dòng)力有放大現(xiàn)象，此時(shí)系統(tǒng)處于共振狀態(tài)。

當(dāng)=時(shí)，振動(dòng)系數(shù)=1，此時(shí)振動(dòng)力等值傳遞，系統(tǒng)無隔振效果。故=

是減振與不減振臨界點(diǎn)。當(dāng)＞時(shí)，振動(dòng)系數(shù)＜1，振動(dòng)力減值傳遞，此時(shí)系統(tǒng)有隔振效果。

因此，要使隔振系統(tǒng)有效果，必須使＜1，即必須使頻率比＞。在電子設(shè)備的減振設(shè)計(jì)中一般取頻率比為2.5～4.5。二、隔沖的基本原理通過加大沖擊力作用的接觸時(shí)間，減輕電子設(shè)備所受沖擊力作用的影響

第八十三頁，共118頁。知識2減振和緩沖的一般措施一、常用減振器的選用1.減振器的類型①橡膠—金屬減振器橡膠—金屬減振器是以橡膠作為減振器的彈性元件，以金屬作為支撐骨架。

特點(diǎn)：減振器不宜用于陽光直射和無防寒措施的低溫環(huán)境下工作的設(shè)備。天然橡膠耐油性差，對酸性和光等敏感，容易老化，壽命短，應(yīng)定期更換。第八十四頁，共118頁。JP型和JW型減振器

目前電子工業(yè)中常用的兩種標(biāo)準(zhǔn)減振器，JP型平板式減振器及JW型碗形減振器②金屬彈簧減振器優(yōu)點(diǎn)：對環(huán)境條件反應(yīng)不敏感，適用于惡劣環(huán)境，如高溫、高寒、油污等；工作性能穩(wěn)定，不易老化；剛度變化范圍寬，可以很軟，也可很硬。缺點(diǎn)：阻尼比很?。―≤0.005），共振時(shí)很危險(xiǎn)。

第八十五頁，共118頁。金屬彈簧減振器其外形結(jié)構(gòu)：

Jb型圓柱形彈簧減振器hv型阻尼彈簧減振器2.減振器的合理布置布置安裝減振器時(shí)，應(yīng)注意以下問題：

①各減振器設(shè)備的作用力的合力應(yīng)通過設(shè)備的重心；②同一設(shè)備的減振器最好選用同一型號的產(chǎn)品。③應(yīng)使各減振元件受力均勻，靜壓縮量基本一致。④當(dāng)設(shè)備繞某坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)微小角度時(shí)，各減振器作用力合成一個(gè)力偶，力偶的作用平面應(yīng)與坐標(biāo)軸垂直。第八十六頁，共118頁。電子設(shè)備中常用的幾種減振器安裝形式如下圖所示：

第八十七頁，共118頁。二、電子設(shè)備減振緩沖的措施1.電子設(shè)備的整體布局

在布局時(shí)，設(shè)備的重量要均勻分布，使設(shè)備的重心盡量落在底面的中心上，重心不應(yīng)偏離幾何中心太遠(yuǎn)。對于過重的元器件、部件應(yīng)盡可能放在設(shè)備的下部，使設(shè)備的重心下移，從而減少設(shè)備的搖晃。2.消除振源3.隔離

4.去耦5.提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度①插接式電阻的安裝在條件允許的情況下盡量采用臥式安裝，如下圖所示：第八十八頁，共118頁。②插接式小電容器一般采用立裝和臥裝兩種方式，臥裝抗振能力強(qiáng)，為了提高其抗振能力，立裝應(yīng)盡量縮短引線。如下圖所示：

③大而重的元件、器件應(yīng)采用固定夾、彈簧夾、固定支架、托架等進(jìn)行固定，如下圖所示：

支架固定安裝

第八十九頁，共118頁。6.阻尼減振技術(shù)阻尼減振的原理：利用粘彈性阻尼材料的高阻尼特性，將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?/p>

耗散掉。

7.其他措施①繼電器的耐振耐沖措施a.在用一個(gè)繼電器的地方，可將兩個(gè)功能相同而固有頻率不同的繼電器并聯(lián)在電

路中，以保證兩個(gè)繼電器不同時(shí)失效。b.根據(jù)繼電器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)安裝，可以提高其抗振抗沖能力，如下圖所示的舌簧型繼電器，應(yīng)使觸點(diǎn)的動(dòng)作方向和銜鐵的吸合方向盡量不要同振動(dòng)方向一致。

第九十頁，共118頁。②調(diào)諧元件應(yīng)有固定制動(dòng)裝置，使調(diào)諧元件在振動(dòng)和沖擊時(shí)不會自行移動(dòng)。③可迅速拆下的元件、部件（如電子管、接插件等）應(yīng)該用專門固定裝置給予緊固，防止在振動(dòng)或沖擊下自行脫出。下圖(a)為固定電子管的管卡；圖(b)為固定磁芯體所使用的壓簧。第九十一頁，共118頁。④采用新型高分子輕質(zhì)材抖封裝元件，能對高沖擊振動(dòng)下易損部件進(jìn)行防護(hù)。

⑤應(yīng)盡可能地使設(shè)備小型化。

第九十二頁，共118頁。實(shí)訓(xùn)家用電器的減振設(shè)計(jì)剖析一、實(shí)訓(xùn)目的

1.了解家用電器的結(jié)構(gòu)及使用性能特點(diǎn)。

2.會分析家用電器整體結(jié)構(gòu)布局在減振緩沖方面的功效。

3.會分析家用電器在減振緩沖方面采取的措施。二、實(shí)訓(xùn)所需器材

1.工具：大、小螺絲刀一字形和十字形各一把；收納盒一個(gè)。

2.器材：兩臺不同品牌的洗衣機(jī)三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1.正確拆裝洗衣機(jī)。

2.對洗衣機(jī)內(nèi)部的整體布局在減振方面的作用進(jìn)行分析。

3.對洗衣機(jī)內(nèi)部的具體減振措施進(jìn)行分析。

4.對不同品牌的洗衣機(jī)的減振性能進(jìn)行分析、比較。第九十三頁，共118頁。四、實(shí)訓(xùn)步驟及工藝要點(diǎn)

1.資料的準(zhǔn)備階段。要求學(xué)生課前自行準(zhǔn)備（通過生活常識及上網(wǎng)或別的渠道，了解洗衣機(jī)的使用性能特點(diǎn)。

2.開機(jī)運(yùn)行，感受不同品牌洗衣機(jī)的振動(dòng)性能。

3.打開洗衣機(jī)外殼，觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析其整體結(jié)構(gòu)布局在減振方面的功效及具體的防振措施。

4.比較兩臺洗衣機(jī)在減振方面所采取的措施有何不同（例如，減振器的安裝位置、類型等）。

5.分組討論、總結(jié)，得出結(jié)論。

6.重新安裝。將拆開的洗衣機(jī)重新組裝起來，恢復(fù)原樣。分析在安裝中出現(xiàn)的問題及所采取的措施。五、實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng)

1.拆解時(shí)要輕拿輕放，拆卸下來的組件、零部件要盛放在收納盒里，以防丟失。

2.拆卸過程中要注意對設(shè)備的維護(hù)，防止零部件的損壞。

3.任務(wù)完成后，要把洗衣機(jī)重新組裝起來，恢復(fù)原樣。第九十四頁，共118頁。知識1電磁干擾的概述電子設(shè)備內(nèi)部的電磁干擾：指設(shè)備內(nèi)部電路單元之間、元器件之間及導(dǎo)線之間的電磁方面的干擾。電子設(shè)備外部的電磁干擾：指設(shè)備除所要接收的電磁信號以外的其它電磁波的干擾。

電磁干擾實(shí)質(zhì)：是電磁能量從一個(gè)設(shè)備（稱為發(fā)射機(jī)）到另一個(gè)設(shè)備（稱為接收機(jī)）的無意或不希望的耦合。發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間電磁干擾耦合的各種途徑如下圖所示：任務(wù)五電磁干擾的屏蔽第九十五頁，共118頁。①從發(fā)射機(jī)直接輻射到接收機(jī)；②從發(fā)射機(jī)直接輻射，然后被與接收機(jī)連接的電源電纜或信號／控制電纜拾取，電磁干擾經(jīng)傳導(dǎo)過程到達(dá)接收機(jī)；③④電磁干擾從發(fā)射機(jī)通過公用電纜線或公用信號／控制電纜直接傳導(dǎo)到接收機(jī)。⑤電磁干擾由發(fā)射機(jī)的電源電纜、信號電纜或控制電纜輻射；構(gòu)成電磁干擾的要素有：干擾源、傳播途徑、受感器

第九十六頁，共118頁。知識2電場的屏蔽一、電場屏蔽的原理

電場屏蔽又稱靜電屏蔽，主要用于抑制元器件或電路間因分布電容寄生耦合而形成的靜電場或電場干擾。目的是隔離或消除因電場存在而產(chǎn)生的干擾。

(a)屏蔽未接地，不能抑制干擾

電場屏蔽原理圖如下圖(a)、(b)所示：第九十七頁，共118頁。二、減少電場干擾的措施1.增大干擾源與受感器之間的距離，以減小耦合電容C,從而達(dá)到減小QR的目的。2.在干擾源和接收器之間設(shè)置良好接地的金屬屏障。(b)屏蔽接地，干擾被抑制第九十八頁，共118頁。知識3磁場的屏蔽一、磁場的屏蔽原理

磁場屏蔽主要是對恒磁場或頻率較低的磁場的屏蔽。利用具有高磁導(dǎo)率μ的磁性材料作為屏蔽材料，將一個(gè)局部空間用高磁導(dǎo)率材料的殼體包裹起來，使磁場集中于殼體磁性材料內(nèi)，而減弱殼體內(nèi)部的空間磁場，從而實(shí)現(xiàn)屏蔽外界磁場的目的。第九十九頁，共118頁。磁屏蔽盒截面及其磁分路圖

（a）圖為不做任何保護(hù)的元器件T處于勻強(qiáng)磁場中，元件受到磁場的影響。（b）圖為將鐵磁材料做成截面為矩形的屏蔽盒，將元件放入其中進(jìn)行屏蔽保護(hù)。（c）圖為圓形截面屏蔽盒磁分路示意圖。

第一百頁，共118頁。二、磁場屏蔽設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則如下：1.磁屏蔽體應(yīng)選用高磁導(dǎo)率的鐵磁性材料，材料的磁導(dǎo)率愈高屏蔽效果越好。所以磁導(dǎo)率高的鐵磁材料如軟鐵、硅鋼、坡莫合金是常用屏蔽材料。2.被屏蔽物與屏蔽體內(nèi)壁應(yīng)留有一定間隙，在結(jié)構(gòu)允許的情況下，屏蔽盒內(nèi)壁與元件的間距越大，屏蔽效果越好。3.可增加屏蔽體壁厚，單層屏蔽體壁厚不宜超過2.5mm。若單層屏蔽體的屏蔽效果不好，可采用雙層屏蔽或多層屏蔽，也可防止磁飽和。如下圖所示雙層屏蔽結(jié)構(gòu)

第一百零一頁，共118頁。4.屏蔽體的接縫應(yīng)平行于磁場分布的方向，以便減小磁阻，提高屏蔽效果。當(dāng)磁場垂直于屏蔽體的接縫時(shí)，接縫切斷磁力線，磁通流經(jīng)接縫處會遇到較大的磁阻，降低屏蔽效果。如下圖所示：(a)不正確(b)正確屏蔽體接縫位置第一百零二頁，共118頁。6.屏蔽體加工成型后都要進(jìn)行退火處理。

7.從磁屏蔽的機(jī)理而言，屏蔽體不需接地，但為防止電場感應(yīng)，一般還是要接地。

三、磁場屏蔽的應(yīng)用5.屏蔽罩上的通風(fēng)孔或接線孔等孔洞的長邊平行于磁場分布的方向，圓孔的排列方向要使磁路增加量最小，目的是盡可能不阻斷磁通的通過。如下圖所示：第一百零三頁，共118頁。

如上圖所示的線圈屏蔽，采用鐵磁材料做屏蔽罩

(a)圖中線圈是一個(gè)干擾源，所產(chǎn)生的磁力線主要沿屏蔽罩通過，從而使線圈周圍的電路或元件不受線圈磁場的影響。

(b)圖中線圈是一個(gè)受感器，外界磁場被屏蔽罩隔離，而很少進(jìn)入罩內(nèi)，從而使線圈不受外部磁場的影響。低頻磁場的屏蔽

第一百零四頁，共118頁。四、高頻磁場的屏蔽

高頻磁場的屏蔽不能采用高磁導(dǎo)率材料做屏蔽體，而是要使用導(dǎo)電率高的材料做屏蔽體，將干擾源完全封閉起來。銅和鋁等導(dǎo)電性能良好的金屬反而是理想的磁屏蔽材料。

用金屬板做成一個(gè)封閉的屏蔽盒，將線圈置于屏蔽盒內(nèi)，如下圖所示，既能使線圈不受外磁場的干擾，也能使線圈磁場不干擾外界。第一百零五頁，共118頁。對于磁場屏蔽：當(dāng)頻率較低時(shí)，屏蔽作用是由屏蔽物對磁路進(jìn)行分路達(dá)到的，應(yīng)采用相對導(dǎo)磁率高的鐵磁材料做屏蔽物；

當(dāng)頻率高時(shí)，屏蔽作用是由屏蔽物對磁場的排斥達(dá)到的(這種排斥是由感應(yīng)渦流引起的)，應(yīng)采用導(dǎo)電性能好的金屬材料做屏蔽物。第一百零六頁，共118頁。一、電磁屏蔽的原理電磁場屏蔽的原理主要是基于電磁波穿過金屬屏蔽體產(chǎn)生波反射和波吸收的機(jī)理。

二、電磁屏蔽材料的選擇三、電磁屏蔽和靜電屏蔽的區(qū)別相同點(diǎn)：都應(yīng)用高電導(dǎo)率的金屬材料來制作；不同點(diǎn)：靜電屏蔽只能消除電容耦合，防止靜