chap1-電子設(shè)計(jì)與制作基礎(chǔ)

電子設(shè)計(jì)與制作100例〔第3版〕張金1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.1電子系統(tǒng)概述〔1〕電子系統(tǒng)通常將由電子元器件或部件組成的能夠產(chǎn)生、傳輸或處理電信號及信息的客觀實(shí)體稱為電子系統(tǒng)。例如電源系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電子測量系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等等。這些應(yīng)用系統(tǒng)在功能與結(jié)構(gòu)上具有高度的綜合性、層次性和復(fù)雜性。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.1電子系統(tǒng)概述〔1〕電子系統(tǒng)DVD播放機(jī)系統(tǒng)框圖1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.1電子系統(tǒng)概述〔2〕電子系統(tǒng)根本類型模擬電子系統(tǒng)模擬電路是構(gòu)成各種電子系統(tǒng)的根底，模擬系統(tǒng)是將各類待處理物理量通過各種傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，使電信號的電壓、電流、相位、頻率等參數(shù)與某物理量具有直接的對應(yīng)關(guān)系。模擬系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：在整個處理過程中電信號的有關(guān)參數(shù)始終與原始的物理量有著直接的對應(yīng)關(guān)系——模擬關(guān)系。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.1電子系統(tǒng)概述〔2〕電子系統(tǒng)根本類型數(shù)字電子系統(tǒng)數(shù)字電子系統(tǒng)簡稱數(shù)字系統(tǒng)，含有控制電路〔或稱控制器〕和受控電路〔或稱數(shù)據(jù)處理器〕的數(shù)字電路稱為數(shù)字系統(tǒng)。已集成化為一片集成塊的電路，盡管器件內(nèi)部含有控制量和受控量局部，一般將其看成器件而不是數(shù)字系統(tǒng)。同步數(shù)字系統(tǒng)異步數(shù)字系統(tǒng)1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.1電子系統(tǒng)概述〔2〕電子系統(tǒng)根本類型模擬、數(shù)字混合系統(tǒng)微處理器〔單片機(jī)、嵌入式〕系統(tǒng)DSP〔數(shù)字信號處理〕系統(tǒng)1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.1電子系統(tǒng)概述〔3〕電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)根本內(nèi)容電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本內(nèi)容包括：·明確電子信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件〔任務(wù)書〕；·選擇電源的種類；·確定負(fù)荷容量〔功耗〕；·設(shè)計(jì)電路原理圖、接線圖、安裝圖、裝配圖；·選擇電子、電器元件以及執(zhí)行元件，制定電子、電器元器件明細(xì)表；·畫出電動機(jī)、執(zhí)行元件、控制部件及檢測元件總布局圖；·設(shè)計(jì)機(jī)箱、面板、印刷電路板、接線板以及非標(biāo)準(zhǔn)電器和專用安裝零件；·編寫設(shè)計(jì)文檔。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.1電子系統(tǒng)概述〔3〕電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法自底向上法〔Bottom-Up〕：自底向上法是根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能要求，首先從現(xiàn)有的可用的元件中選出適宜的元件，設(shè)計(jì)成一個個部件。當(dāng)一個部件不能直接實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的某個功能時。就需要設(shè)計(jì)由多個部件組成的子系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)該功能。優(yōu)點(diǎn)：可以繼承使用經(jīng)過驗(yàn)證、成熟的部件與子系統(tǒng)，從而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)重用，提高設(shè)計(jì)效率。缺點(diǎn)：不容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂的以及可靠性高的和維護(hù)性好的設(shè)計(jì)。一般應(yīng)用于小規(guī)模電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及組裝與測試。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.1電子系統(tǒng)概述〔3〕電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法自頂向下法〔Top-Down〕：首先從系統(tǒng)級設(shè)計(jì)開始。系統(tǒng)級的設(shè)計(jì)任務(wù)是：根據(jù)原始設(shè)計(jì)指標(biāo)或用戶的需求，將系統(tǒng)的功能全面、準(zhǔn)確地描述出來，即將系統(tǒng)的輸入/輸出〔I/O〕關(guān)系全面準(zhǔn)確地描述出來，然后進(jìn)行子系統(tǒng)級設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)級設(shè)計(jì)所描述的功能，將系統(tǒng)劃分和定義為一個個適當(dāng)?shù)哪軌驅(qū)崿F(xiàn)某一功能的相對獨(dú)立的子系統(tǒng)。子系統(tǒng)的劃分定義和互連完成后從下級部件向上級去進(jìn)行設(shè)計(jì)。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.1電子系統(tǒng)概述〔3〕電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法自頂向下法〔Top-Down〕：部件級的設(shè)計(jì)完成后再進(jìn)行最后的元件級設(shè)計(jì)，選用適當(dāng)?shù)脑?shí)現(xiàn)該部件的功能。自頂向下法是一種概念驅(qū)動的設(shè)計(jì)法。①正確性和完備性原那么；②模塊化，結(jié)構(gòu)化原那么；③問題不下放原那么；④高層主導(dǎo)原那么；⑤直觀性、清晰性原那么；1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.1電子系統(tǒng)概述〔3〕電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法自頂向下為主導(dǎo)結(jié)合自底向上的方法〔TD&BUCombined〕：由于現(xiàn)代電子系統(tǒng)所采用的技術(shù)越來越先進(jìn)，功能越來越強(qiáng)，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，用傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方法是無法設(shè)計(jì)的，也不能滿足越來越短的研制周期要求，只有采用先進(jìn)的EDA工具才能完成設(shè)計(jì)任務(wù)。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔1〕電子制作根本概念電子制作是一個電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論物化的過程，其主要表達(dá)在用中小規(guī)模集成電路、分立元件等組裝成一種或多種功能的裝置。涉及電物理根本定律、電路理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、工藝、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、傳感器技術(shù)、電機(jī)、測試與顯示技術(shù)等內(nèi)容。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程通過審題對給定任務(wù)或設(shè)計(jì)課題進(jìn)行具體分析，明確所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的功能、性能、技術(shù)指標(biāo)及要求，這是保證所做的設(shè)計(jì)不偏題、不漏題的先決條件。審題：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程把系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能分配給假設(shè)干個單元電路，并畫出一個能表示各單元功能的整機(jī)原理框圖。方案選擇與可行性論證：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程①根據(jù)設(shè)計(jì)要求和總體方案的原理框圖，確定對各單元電路的設(shè)計(jì)要求，必要時應(yīng)擬定主要單元電路的性能指標(biāo)。②擬定出各單元電路的要求后，檢查無誤前方可按一定順序分別設(shè)計(jì)每一個單元電路。③設(shè)計(jì)單元電路的結(jié)構(gòu)形式。④選擇單元電路的元器件。這一步工作需要有扎實(shí)的電子線路和數(shù)字電路的知識及清晰的物理概念。單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和元器件選樣：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和元器件選樣：電子制作的根本流程1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，常需要計(jì)算一些參數(shù)。如設(shè)計(jì)積分電路時，需計(jì)算電阻值和電容值，還要估算集成電路的開環(huán)電壓放大倍數(shù)、差模輸入電阻、轉(zhuǎn)換速率、輸入偏置電流、輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流及溫漂，最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇元器件。在參數(shù)計(jì)算過程中，本著“定性分析、定量估算、實(shí)驗(yàn)調(diào)整”的方法是切合實(shí)際的，也是行之有效的。計(jì)算參數(shù)：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程計(jì)算參數(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：〔1〕各元器件的工作電壓、電流、頻率和功耗等應(yīng)在標(biāo)稱值允許范圍內(nèi)，并留有適當(dāng)裕量，以保證電路在規(guī)定的條件下能正常工作，到達(dá)所要求的性能指標(biāo)?！?〕對于環(huán)境溫度、交流電網(wǎng)電壓變化等工作條件，計(jì)算參數(shù)時應(yīng)按最不利的情況考慮。計(jì)算參數(shù)：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程〔3〕涉及元器件的極限參數(shù)〔如整流橋的耐壓〕時，必須留有足夠的裕量，一般按1.5倍左右考慮。例如，如果實(shí)際電路中三極管Uce的最大值為20V，挑選三極管時應(yīng)按大于等于30V考慮?！?〕電阻值盡可能選在1MW范圍內(nèi)，最大不超過10MW，其數(shù)值應(yīng)在常用電阻標(biāo)稱值之內(nèi)，并根據(jù)具體情況正確選擇電阻的品種。計(jì)算參數(shù)：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程〔5〕非電解電容盡可能在100pF～O.1mF范圍內(nèi)選擇，其數(shù)值應(yīng)在常用電容器標(biāo)稱值系列之內(nèi)，并根據(jù)具體情況正確選擇電容器的品種?！?〕在保證電路性能的前提下，盡可能降低本錢，減少器件品種，減少元器件的功耗和體積，為安裝調(diào)試創(chuàng)造有利條件?！?〕應(yīng)把計(jì)算確定的各參數(shù)標(biāo)在電路圖的恰當(dāng)位置。計(jì)算參數(shù)：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程計(jì)算參數(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：〔8〕電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能選用中、大規(guī)模集成電路，但晶體管電路設(shè)計(jì)仍是最根本的方法，具有不可代替的作用?！?〕單元電路的輸入電阻和輸出電阻。應(yīng)根據(jù)信號源的要求確定前置級電路的輸入電阻，或用射極跟隨器實(shí)現(xiàn)信號源與后級電路的阻抗匹配和轉(zhuǎn)換，也可考慮選用場效管電路，或采用晶體管自舉電路?！?0〕放大級數(shù)。設(shè)備的總增益是確定放大級數(shù)的根本依據(jù)。可考慮采用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)放大級數(shù)。在具體選定級數(shù)時，應(yīng)留有15％～20％的增益裕量，以防止實(shí)現(xiàn)時可能造成增益缺乏的問題。除前置級外，放大級一般選用共發(fā)射級組態(tài)。計(jì)算參數(shù)：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程計(jì)算參數(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：〔8〕電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能選用中、大規(guī)模集成電路，但晶體管電路設(shè)計(jì)仍是最根本的方法，具有不可代替的作用。〔9〕單元電路的輸入電阻和輸出電阻。應(yīng)根據(jù)信號源的要求確定前置級電路的輸入電阻，或用射極跟隨器實(shí)現(xiàn)信號源與后級電路的阻抗匹配和轉(zhuǎn)換，也可考慮選用場效管電路，或采用晶體管自舉電路。計(jì)算參數(shù)：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程〔10〕放大級數(shù)。設(shè)備的總增益是確定放大級數(shù)的根本依據(jù)?？煽紤]采用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)放大級數(shù)。在具體選定級數(shù)時，應(yīng)留有15％～20％的增益裕量，以防止實(shí)現(xiàn)時可能造成增益缺乏的問題。除前置級外，放大級一般選用共發(fā)射級組態(tài)?！?1〕級間耦合方式。級間耦合方式通常由信號、頻率和功率增益要求而定。在對低頻特性要求很高的場合，可考慮直接耦合，一般小信號放大級之間采用阻容耦合，功放級與推動級或功放級與負(fù)載級之間一般采用變壓器耦合，以獲得較高的功率增益和阻抗匹配。計(jì)算參數(shù)：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程〔12〕為了降低噪聲，ICQ可選得低些，選β小的管子。后級放大器，因輸入信號幅值較大，工作點(diǎn)可適當(dāng)高一些，同時選較大的管子。工作點(diǎn)的選定以信號不失真為宜。工作點(diǎn)偏低會產(chǎn)生截止失真；工作點(diǎn)偏高，會產(chǎn)生飽和失真。計(jì)算參數(shù)：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程人工計(jì)算時多用近似，設(shè)計(jì)中使用的器件參數(shù)與實(shí)際使用的器件參數(shù)不一致等因素，使得設(shè)計(jì)中總是不可防止地存在誤差甚至錯誤，因而不能保證最終的設(shè)計(jì)是完全正確的。這就需要將設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在面包板上進(jìn)行組裝，并用儀器進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)問題時隨時修改直到所要求的功能和性能指標(biāo)全部符合要求為止。一個未經(jīng)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)總是有這樣那樣的問題和錯誤，通過組裝與調(diào)試對設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證與修改、完善是傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)法不可缺少的一個步驟。組裝與調(diào)試：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程具有印制電路的絕緣底板叫做印制線路板，簡稱印制板。印制線路板在電子產(chǎn)品中通常有三種作用：〔1〕作為電路中元件和器件的支撐件；〔2〕提供電路元件和器件之間的電氣連接；〔3〕通過標(biāo)記符號把安裝在印制板上面的元件和器件標(biāo)注出來，給人以一目了然的感覺，這樣有助于元件和器件的插裝和電氣維修，同時大大減少了接線數(shù)量和接線錯誤。印制電路板的設(shè)計(jì)與制作：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程印制板類型：單面印制板(絕緣基板的一面有印制電路)、雙面印制板(絕緣基板的兩面有印制電路)、多層印制板(在絕緣基板上制成三層以上印制電路)和軟印制板(絕緣基板是軟的層狀塑料或其他質(zhì)軟的絕緣材料)。一般電子產(chǎn)品使用單面和雙面印制板。在導(dǎo)線的密度較大，單面板容納不下所有的導(dǎo)線時使用雙面板。雙面板布線容易，但制作較難、本錢較高，所以從經(jīng)濟(jì)角度考慮盡可能采用單面印制板。印制電路板的設(shè)計(jì)與制作：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程電子產(chǎn)品的焊接裝配是在元器件加工整形，導(dǎo)線加工處理之后進(jìn)行的，裝配也是制作產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)。要求焊點(diǎn)牢固，配線合理，電氣連接良好，外表美觀，保證焊接與裝配的工藝質(zhì)量。元件焊接與整機(jī)裝備調(diào)試：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程文檔的具體內(nèi)容與上面所列的設(shè)計(jì)步驟是相照應(yīng)的，即：〔l〕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與技術(shù)指標(biāo)確實(shí)定；〔2〕方案選擇與可行性論證；〔3〕單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和元器件選擇；〔4〕列出參考資料目錄。編寫設(shè)計(jì)文檔與總結(jié)報(bào)告：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.2電子制作概述〔2〕電子制作根本流程總結(jié)報(bào)告是在組裝與調(diào)試結(jié)束之后開始撰寫的，是整個設(shè)計(jì)工作的總結(jié)，其內(nèi)容應(yīng)包括：〔1〕設(shè)計(jì)工作的日志；〔2〕原始設(shè)計(jì)修改局部的說明；〔3〕實(shí)際電路圖、實(shí)物布置圖、實(shí)用程序清單等；〔4〕功能與指標(biāo)測試結(jié)果〔含使用的測試儀器型號與規(guī)格〕；〔5〕系統(tǒng)的操作使用說明；〔6〕存在問題及改進(jìn)方向等。編寫設(shè)計(jì)文檔與總結(jié)報(bào)告：1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具

電子制作常用的工具可劃分為板件加工、安裝焊接和檢測調(diào)試三大類：板件加工類工具主要有錐子、鋼板尺、刻刀、螺絲刀、鋼絲鉗、小型臺鉗、手鋼鋸、小鋼銼、錘子、手電鉆等，安裝焊接類工具主要有鑷子、鉛筆刀、剪刀、尖嘴鉗、偏口鉗、剝線鉗、熱熔膠槍、電烙鐵等，檢測調(diào)試類工具主要有測電筆、萬用表等。1.3電子制作常用工具1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具板件加工工具〔1〕螺釘旋具螺釘旋具分為十字螺釘旋具和一字螺釘旋具。主要用于擰動螺釘及調(diào)整可調(diào)元件的可調(diào)局部。螺釘旋具俗稱改錐、起子。電工用螺釘旋具有：100mm、150mm和300mm幾種。十字螺釘旋具按照其頭部旋動螺釘規(guī)格的不同分為：I、II、III、IV幾個型號，分別用于旋動22.5mm、6~8mm、10~12mm的螺釘。無感螺絲刀用于電子產(chǎn)品中電感類組件磁芯的調(diào)整，一般采用塑料、有機(jī)玻璃等絕緣材料和非鐵磁性物質(zhì)做成。另外還有帶試電筆的螺釘旋具。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具〔2〕鉗具電工常用的鉗具有鋼絲鉗、剪線鉗、剝線鉗、尖嘴鉗等，其絕緣柄耐壓應(yīng)為1000V以上。尖嘴鉗：主要用來夾小螺釘帽，絞合硬鋼線，其尖口作剪斷導(dǎo)線之用，還可用作元器件引腳成型。鋼絲鉗：又稱虎口鉗，主要作用與尖嘴鉗根本相同，其鍘口可用來鍘切鋼絲等硬金屬絲，常用規(guī)格有150mm、175mm和200mm幾種。剪線鉗：又稱斜口鉗，用于剪細(xì)導(dǎo)線、元器件管腳或修剪焊接各多余的線頭。剝線鉗：主要用來快速剝?nèi)?dǎo)線外面塑料包線的工具，使用時要注意選好孔徑，切勿使刀口剪傷內(nèi)部的金屬芯線，常用規(guī)格有140mm、180mm兩種。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具1.3.2焊接工具常用焊接工具和材料〔1〕鑷子：在焊接過程中，鑷子是配合使用不可缺少的工具，特別是在焊接小零件時，用手扶拿會燙手，既不方便，有時還容易引起短路。一般使用的鑷子有兩種：一種是用鋁合金制成的尖頭鑷子，它不易磁化，可用來夾持怕磁化的小元器件；另一種是不銹鋼制成的平頭鑷子，它的硬度較大，除了可用來夾持元器件管腳外，還可以幫助加工元器件引腳，做簡單的成形工作。使用鑷子進(jìn)行協(xié)助焊接時，還有助于電極的散熱，從而起到保護(hù)元器件的作用。〔2〕刻刀：用于去除元器件上的氧化層和污垢1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具〔3〕吸錫器：把多余的錫除去，常見的有兩種：〔1〕自帶熱源的；〔2〕不帶熱源的〔4〕恒溫膠槍：采用高科技陶瓷PTC發(fā)熱元件，升溫迅速，自動恒溫，絕緣強(qiáng)度大于3750V，可以用于玩具模型、人造花圣誕樹、裝飾品、工藝品及電子線路固定，是電子制作必備工具。〔5〕焊錫：焊錫一般要求熔點(diǎn)低、凝結(jié)快、附著力強(qiáng)、鞏固、導(dǎo)電率高且外表光潔。其主要成分是鉛錫合金。除絲狀外，還有扁帶狀、球狀、餅狀規(guī)格不等的成型材料。焊錫絲的直徑有0.5mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、l.2mm、1.5mm、2.0mm、2.3mm、2.5mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm，焊錫絲中間一般均有松香，焊接過程中應(yīng)根據(jù)焊點(diǎn)大小和電烙鐵的功率選擇適宜的焊錫。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具〔6〕松香：松香是一種中性焊劑，受熱熔化變成液態(tài)。它無毒、無腐蝕性、異味小、價(jià)格低廉、助焊力強(qiáng)。在焊接過程中，松香受熱汽化，將金屬外表的氧化層帶走，使焊錫與被焊金屬充分結(jié)合，形成鞏固的焊點(diǎn)?！?〕助焊劑：助焊劑是焊接過程的必須溶劑，它具有除氧化膜、防止氧化、減小外表張力、使焊點(diǎn)美觀的作用。有堿性、酸性和中性之分。在印制板上焊接電子元器件，要求采用中性焊劑。堿性和酸性焊劑用于體積較大的金屬制品的焊接，使用過的元器件都要用酒精擦凈，以防腐蝕。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具1.3.2.2電烙鐵及其使用〔1〕常用電烙鐵的種類和功率常用電烙鐵：內(nèi)熱式、外熱式。外熱式電烙鐵：它既適合于焊接大型的元部件，也適用于焊接小型的元器件。由于發(fā)熱電阻絲在烙鐵頭的外面，有大局部的熱散發(fā)到外部空間，所以加熱效率低，加熱速度較緩慢。一般要預(yù)熱6～7分鐘才能焊接。其體積較大，焊小型器件時顯得不方便。但它有烙鐵頭使用的時間較長，功率較大的優(yōu)點(diǎn)，有25W，30W，50W，75W，100W，150W，300W等多種規(guī)格。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具

內(nèi)熱式電烙鐵：其烙鐵頭套在發(fā)熱體的外部，使熱量從內(nèi)部傳到烙鐵頭，具有熱得快，加熱效率高，體積小，重量輕，耗電省，使用靈巧等優(yōu)點(diǎn)。適合于焊接小型的元器件。但由于電烙鐵頭溫度高而易氧化變黑，烙鐵芯易被摔斷，且功率小，只有20W，35W，50W等幾種規(guī)格?！瞐〕外熱式電烙鐵〔b〕內(nèi)熱式電烙鐵1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具電烙鐵直接用220V交流電源加熱，電源線和外殼之間應(yīng)是絕緣的，電源線和外殼之間的電阻應(yīng)是大于200M歐姆。恒溫電烙鐵的烙鐵頭內(nèi)裝有強(qiáng)磁性體傳感器，根據(jù)焊嘴熱負(fù)荷自動調(diào)節(jié)發(fā)熱量、實(shí)現(xiàn)溫度恒定。配有高效率陶瓷發(fā)熱芯，回溫快。橡膠手柄、采用隔熱構(gòu)造，防止熱量向手傳導(dǎo)，舒適作業(yè)。恒溫電烙鐵可以選配不同的烙鐵頭用來手工焊接貼片元件。

吸錫電烙鐵是將活塞式吸錫器與電烙鐵溶為一體的拆焊工具。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具防靜電電烙鐵〔防靜電焊臺〕主要完成對烙鐵的去靜電供電、恒溫等功能。靜電烙鐵價(jià)格貴，只在有特殊要求的場合使用。如焊接超大規(guī)模的CMOS集成塊，計(jì)算機(jī)板卡、等維修。自動送錫電烙鐵能在焊接時將焊錫自動輸送到焊接點(diǎn)，可使操作者騰出一只手來固定工件，因而在焊接活動的工件時特別方便，如進(jìn)行導(dǎo)線的焊接、貼片元器件的焊接等。電熱槍由控制臺和電熱風(fēng)吹槍組成，其工作原理是利用高溫?zé)犸L(fēng)，加熱焊錫膏和電路板及元器件引腳，使焊錫膏熔化，來實(shí)現(xiàn)焊裝或拆焊的目的。專門用于焊裝或拆卸外表貼裝元器件的專用焊接工具。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具〔2〕選用電烙鐵的原那么〔a〕焊接集成電路、晶體管及受熱易損的元器件時，考慮選用20W內(nèi)熱式或25W外熱式電烙鐵；〔b〕焊接較粗導(dǎo)線和同軸電纜時，考慮選用50W內(nèi)熱式或45~75W外熱式電烙鐵；〔c〕焊接較大元器件時，如金屬底盤接地焊片，應(yīng)選用100W以上電烙鐵；〔d〕烙鐵頭的形狀要適應(yīng)被焊接件物面要去和產(chǎn)品裝配密度。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具〔3〕使用電烙鐵應(yīng)注意的問題〔a〕新烙鐵使用前，應(yīng)用細(xì)砂紙將烙鐵頭打光亮，通電燒熱，蘸上松香后用烙鐵頭刃面接觸焊錫絲，使烙鐵頭上均勻地鍍上一層錫。這樣做，可以便于焊接和防止烙鐵頭外表氧化。舊的烙鐵頭如嚴(yán)重氧化而發(fā)黑，可用鋼銼銼去表層氧化物，使其露出金屬光澤后，重新鍍錫，才能使用?！瞓〕電烙鐵通電后溫度高達(dá)250攝氏度以上，不用時應(yīng)放在烙鐵架上，但較長時間不用時應(yīng)切斷電源，防止高溫“燒死”烙鐵頭〔被氧化〕。要防止電烙鐵燙壞其它元器件，尤其是電源線。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具〔c〕不要把電烙鐵猛力敲打，以免震斷電烙鐵內(nèi)部電熱絲或引線而產(chǎn)生故障?！瞕〕電烙鐵使用一段時間后，可能在烙鐵頭部留有錫垢，在烙鐵加熱的條件下，我們可以用濕布輕檫。如有出現(xiàn)凹坑或氧化塊，應(yīng)用細(xì)紋銼刀修復(fù)或者直接更換烙鐵頭?！瞖〕掌握好電烙鐵的溫度，當(dāng)在鉻鐵上加松香冒出柔順的白煙時為焊接最正確狀態(tài)?！瞗〕應(yīng)選用焊接電子元件用的低熔點(diǎn)焊錫絲，用25%的松香溶解在75%的酒精〔重量比〕中作為助焊劑。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具1.3.3測量工具驗(yàn)電筆驗(yàn)電筆是用來測量電源是否有電、電氣線路和電氣設(shè)備的金屬外殼是否帶電的一種常用工具。常用低壓驗(yàn)電筆有鋼筆形的，也有一字形螺釘旋具式的，其前端是金屬探頭，后部塑料外殼內(nèi)裝配有氖管、電阻和彈簧，還有金屬端蓋或鋼筆形掛鉤，這是使用時手觸及的金屬局部，如下圖。驗(yàn)電筆結(jié)構(gòu)及正確操作1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具普通低壓驗(yàn)電筆的電壓測量范圍在60~500V，低于60V時，驗(yàn)電筆的氖管可能不會發(fā)光顯示，高于500V的電壓那么不能用普通驗(yàn)電筆來測量。當(dāng)用驗(yàn)電筆測試帶電體時，帶電體上的電壓經(jīng)筆尖〔金屬體〕、電阻、氖管、彈簧、筆尾端的金屬體，再經(jīng)過人體接入大地，形成回路，從而使電筆內(nèi)的氖管發(fā)光，如氖泡內(nèi)電極一端發(fā)生輝光，那么所測的電是直流電，如氖泡內(nèi)電極兩端都發(fā)輝光，那么所測電為交流電。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具萬用表

萬用表主要用來測量交流直流電壓、電流、直流電阻及晶體管電流放大位數(shù)等?，F(xiàn)在常見的主要有數(shù)字式萬用表和機(jī)械萬用表兩種。〔1〕機(jī)械式萬用表機(jī)械式萬用表又稱模擬式萬用表，其指針的偏移和被測量保持一定的關(guān)系，外觀和數(shù)字表有一定的區(qū)別，但它們倆的轉(zhuǎn)擋旋鈕是差不多的，檔位也根本相同。在機(jī)械表上會見到有一個表盤，如圖〔a〕所示，表盤上有幾條刻度尺：〔a〕某型機(jī)械式萬用表1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具標(biāo)有“Ω”標(biāo)記的是測電阻時用的刻度尺；標(biāo)有“~”標(biāo)記的是測交直流電壓/直流電流時用的刻度尺；標(biāo)有“HFE”標(biāo)記的是測三極管時用的刻度尺；標(biāo)有“LI”標(biāo)記的是測量負(fù)載的電流/電壓的刻度尺；標(biāo)有“DB”標(biāo)記的是測量電平的刻度尺。〔1〕機(jī)械式萬用表1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具〔2〕數(shù)字式萬用表在萬用表上會見到轉(zhuǎn)換旋鈕，如圖〔b〕所示，旋鈕所指的是次量的檔位：V~：表示的是測交流電壓的檔位V-：表示的是測直流電壓檔位MA：表示的是測直流電流的檔位Ω〔R〕：表示的是測量電阻的檔位HFE：表示的是測量晶體管電流放大位數(shù)〔b〕某型數(shù)字式萬用表1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具新型袖珍數(shù)字萬用表大多增加了功能標(biāo)志符，如單位符號mV、V、kV、μA、mA、A、Ω、kΩ、MΩ、nS、kHz、pF、nF、μF，測量工程符號AC、DC、LOΩ、MEM，特殊符號LOBAT〔低電壓符號〕、H〔讀數(shù)保持符號〕、AUTO〔自動量程符號〕、×10〔10倍乘符號〕、?〕〕〔蜂鳴器符號〕等等。為克服數(shù)字顯示不能反映被測量的變化過程及變化趨勢之缺乏，“數(shù)字/模擬條圖”雙重顯示袖珍數(shù)字萬用表、多重顯示袖珍數(shù)字萬用表也競相問世。這類儀表兼有數(shù)字儀表和模擬表的優(yōu)點(diǎn)，為袖珍數(shù)字萬用表完全取代指針式〔模擬式〕萬用表創(chuàng)造了條件。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具〔3〕萬用表的使用萬用表的紅筆表示接外電路正極，黑筆表示接外電路負(fù)極。萬用表可用來測量電壓、電流、電阻等根本電路參數(shù)，還可用來測量電感值、電容值、晶體管參數(shù)、音頻測量、溫度測量。具體使用方法可參見相關(guān)儀表說明文檔。數(shù)字式萬用表：測量前先打到測量的檔位，要注意的是檔位上所標(biāo)的是量程，即最大值；機(jī)械式萬用表：測量電流、電壓的方法與數(shù)學(xué)式相同，但測電阻時，讀數(shù)要乘以檔位上的數(shù)值才是測量值。例如：現(xiàn)在打的檔位是“×100”讀數(shù)是200，測量傳題是200×100=20000Ω=20K，表盤上“Ω”尺是從左到右，從大到小，而其它的是從左到右，從小到大。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具〔4〕本卷須知調(diào)“零點(diǎn)”〔機(jī)械表才有〕，在使用表前，先要看指針是指在左端“零位”上，如果不是，那么應(yīng)小改錐慢慢旋表殼中央的“起點(diǎn)零位”校正螺釘，使指針指在零位上。萬用表使用時應(yīng)水平放置〔機(jī)械才有〕。測試前要確定測量內(nèi)容，將量程轉(zhuǎn)換旋鈕旋到所示測量的相應(yīng)檔位上，以免燒毀表頭，如果不知道被測物理量的大小，要先從大量程開始試測。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具〔4〕本卷須知表筆要正確的插在相應(yīng)的插口中，測量電流時注意要更換紅表筆插孔。測試過程中，不要任意旋轉(zhuǎn)檔位變換旋鈕。使用完畢后，一定要將不用表檔位變換旋鈕調(diào)到交流電壓的最大量程檔位上。測直流電壓電流時，要注意電壓的正、負(fù)極、電流的流向，與表筆相接〔時〕正確。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具示波器示波器是一種用熒光屏顯示電量隨時間變化的電子測量儀器。它能把人的肉眼無法直接觀察到的電信號轉(zhuǎn)換成人眼能夠看到的波形，具體顯示在示波屏幕上，以便對電信號進(jìn)行定性和定量觀測，其它非電物理量亦可經(jīng)轉(zhuǎn)換成電量后再用示波器進(jìn)行觀測。示波器可用來測量電信號的幅度、頻率、時間和相位等電參數(shù)。凡涉及電子技術(shù)的地方幾乎都離不開示波器。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具示波器的根本特點(diǎn)：a.能顯示電信號波形，可測量瞬時值，具有直觀性。b.工作頻帶寬，速度快，便于觀察高速變化的波形的細(xì)節(jié)。c.輸入阻抗高，對被測信號影響小。d.測量靈敏度高，并有較強(qiáng)的過載能力。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具

〔a〕手持式示波表〔b〕數(shù)字示波器示波器種類、型號很多，功能也不盡相同。電子制作中使用較多的是20MHz或者40MHz的雙蹤模擬示波器。安捷倫現(xiàn)有模擬/數(shù)字500MHz數(shù)字示波器問世，能同時測量模擬信號和數(shù)字邏輯信號，但價(jià)格較昂貴。圖為幾款常見示波器，示波器的使用可參照相關(guān)廠家的型號說明文檔。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具

1.3.4其它工具與材料導(dǎo)線電子制作過程需要用到各種電源線、信號線，線芯多為銅材，有軟硬之分，軟芯線銅芯由多股細(xì)銅絲組成，柔軟，鏈接使用方便，硬芯線銅芯是單根銅，線徑粗時較硬，容易折斷。為調(diào)試和連接方便，可采用優(yōu)質(zhì)的鱷魚夾和事先焊接成柔性彩色軟線〔圖〕，或者用排線和插針/座直接通過機(jī)器加工成杜邦線〔圖〕，耐用、方便，調(diào)試電路時必不可少，提高效率。圖1.3.6調(diào)試電路用彩色連接線圖1.3.7調(diào)試電路用杜邦線1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具電路板制版機(jī)／熱轉(zhuǎn)印機(jī)電路板的制作，往往是電子愛好者比較頭痛的一件事，許多電子愛好者為了制作一塊電路板，往往采用油漆描板、刀刻、不干膠粘貼等業(yè)余制作方法，速度較慢，而且很難制作出高質(zhì)量的印制電路板。電路板的制作甚至成為許多初學(xué)者步入電子殿堂的“攔路虎”。在計(jì)算機(jī)日益普及的今天，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)印制板，雖然設(shè)計(jì)上具有圖形標(biāo)準(zhǔn)、尺寸精確、容易修改、便于保存等優(yōu)點(diǎn)，但制作電路板的工藝仍較為復(fù)雜，要通過光繪、照相制版等化學(xué)工藝流程，消耗材料較多，周期較長，費(fèi)用較高。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具電路板制版機(jī)／熱轉(zhuǎn)印機(jī)利用小型快速電路板制版機(jī)〔圖〕可以非?？焖俚匦∨恐谱饔≈齐娐钒?，具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)：制版精度高：能到達(dá)激光打印機(jī)分辨率的制版精度。b.制版本錢低廉：制作一塊電路板的制版費(fèi)僅相當(dāng)于一張熱轉(zhuǎn)印紙的本錢。

1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具c.制版速度快：該制版機(jī)能夠?qū)⒓す獯蛴C(jī)打印在熱轉(zhuǎn)印紙上的印制電路圖形迅速轉(zhuǎn)移到電路板上，形成抗腐蝕層，制作一塊200mm×300mm的印制電路板〔單、雙面板〕，僅僅需要10~20分鐘。非常適合于工廠、研究所、學(xué)校、電子商場、個人業(yè)余實(shí)驗(yàn)快速制作電路板樣板使用。

圖1.3.9小型快速電路板制版機(jī)〔熱轉(zhuǎn)印機(jī)〕1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具絕緣材料與導(dǎo)電材料絕緣材料是一種不導(dǎo)電的物質(zhì)，主要作用是將帶電體封閉起來或?qū)Р煌娢坏膶?dǎo)體隔開，以保證電氣線路和電氣設(shè)備正常工作，并防止發(fā)生人身觸電事故等。絕緣材料有：木頭、石頭、橡膠、橡皮、塑料、陶瓷、玻璃、云母等。用作導(dǎo)電材料的金屬必須具備以下特點(diǎn)：導(dǎo)電性能好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，不易氧化和腐蝕，容易加工和焊接，資源豐富，價(jià)格廉價(jià)。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.3電子制作常用工具電氣設(shè)備和電氣線路中常用的導(dǎo)電材料有：〔1〕銅材，電阻率=0.0175，其導(dǎo)電性能、焊接性能及機(jī)械強(qiáng)度都較好，在要求較高的動力線路、電氣設(shè)備的控制線和電機(jī)、電器的線圈等大局部采用銅導(dǎo)線?！?〕鋁材，電阻率=0.029，其電阻率雖然比銅大，但密度比銅小，且鋁資源豐富，為了節(jié)省銅，應(yīng)盡量采用鋁導(dǎo)線。架空線路、照明線已廣泛采用鋁導(dǎo)線。由于鋁導(dǎo)線的焊接工藝較復(fù)雜，使用受到限制?！?〕鋼材，電阻率是=0.1，使用時會增大線路損耗，但機(jī)械強(qiáng)度好，能承受較大的拉力，資源豐富。電子制作常用輔助材料還有臺鉆、手電鉆、臺虎鉗、扳手、切割機(jī)、滾動軸承、潤滑油、鏈條、傳動帶、螺釘、螺栓等。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.4手工焊接技術(shù)1.4.1焊接根底概述利用加熱或其他方法，使兩種金屬間原子的殼層互起作用，或是原子相互擴(kuò)散、互熔，依靠原子間的內(nèi)聚力使兩種金屬永久地牢固結(jié)合，稱為焊接。焊接一般分為熔焊、釬焊、接觸焊三大類。熔焊又可分為氣焊、電焊；釬焊可分為軟焊〔焊料熔點(diǎn)低于450℃〕、硬焊〔焊料熔點(diǎn)高于450℃〕；接觸焊可分為點(diǎn)焊、碰焊。

1電子設(shè)計(jì)與制作根底

在固體母材之間，熔入比母材金屬熔點(diǎn)低的焊料，依靠毛細(xì)管作用，使焊料進(jìn)入母材之中浸潤工件金屬外表，并發(fā)生化學(xué)變化，從而使母材與焊料結(jié)合為一體，這種過程稱為釬焊。采用錫鉛焊料進(jìn)行焊接稱為錫鉛焊，簡稱錫焊。錫焊方法簡便，整修焊點(diǎn)、拆換元器件、重新焊接都較容易，所用工具簡單。此外，還具有本錢低，易實(shí)現(xiàn)自動化等優(yōu)點(diǎn)。在電子裝配中，它是使用最早，適用范圍最廣和當(dāng)前仍占較大比重的一種焊接方法。1.4手工焊接技術(shù)1電子設(shè)計(jì)與制作根底

錫焊機(jī)理錫焊的機(jī)理可以由浸潤、擴(kuò)散、界面層的結(jié)晶與凝固三個過程來表述。〔1〕浸潤潤濕過程是指已經(jīng)熔化了的焊料借助毛細(xì)管力沿著母材金屬外表細(xì)微的凹凸及結(jié)晶的間隙向四周漫流，從而在被焊母材外表形成一個附著層，使焊料與母材金屬的原子相互接近，到達(dá)原子引力起作用的距離，稱這個過程為熔融焊料對母材外表的潤濕。潤濕過程是形成良好焊點(diǎn)的先決條件。1.4手工焊接技術(shù)1電子設(shè)計(jì)與制作根底

浸潤是熔融焊料在被焊面上的擴(kuò)散，伴隨著外表擴(kuò)散，同時還發(fā)生液態(tài)和固態(tài)金屬間的相互擴(kuò)散，如同水灑在海綿上而不是灑在玻璃板上。焊料浸潤性能的好壞一般用浸潤角θ表示，它是指焊料外圓在焊接外表交接點(diǎn)處的切線與焊件面的夾角，從0°到180°，θ角越小，潤濕越充分。1.4手工焊接技術(shù)1電子設(shè)計(jì)與制作根底

〔2〕擴(kuò)散由于金屬原子在晶格點(diǎn)陣中呈熱振動狀態(tài)，因此在溫度升高時，它會從一個晶格點(diǎn)陣自動地轉(zhuǎn)移到其他晶格點(diǎn)陣，這個現(xiàn)象稱為擴(kuò)散。錫焊時，焊料和工件金屬外表的溫度較高，焊料與工件金屬外表的原子相互擴(kuò)散，在兩者界面形成新的合金。〔3〕界面層的結(jié)晶與凝固焊接后焊點(diǎn)降溫到室溫，在焊接處形成由焊料層、合金層和工件金屬表層組成的結(jié)合結(jié)構(gòu)。在焊料和工件金屬界面上形成合金層，稱“界面層”。冷卻時，界面層首先以適當(dāng)?shù)暮辖馉顟B(tài)開始凝固，形成金屬結(jié)晶，而后結(jié)晶向末凝固的焊料生長。1.4手工焊接技術(shù)1電子設(shè)計(jì)與制作根底

良好的焊接，必須具備以下幾個條件：〔1〕良好的可焊性可焊性即可浸潤性，是指在適當(dāng)?shù)臏囟认?，工件金屬外表與焊料在助焊劑的作用下能形成良好的結(jié)合，生成合金層的性能。銅是導(dǎo)電性能良好且易于焊接的金屬材料，常用元器件的引線、導(dǎo)線及接點(diǎn)等都采用銅材料制成。其他金屬如金、銀的可焊性好，但價(jià)格較貴，而鐵、鎳的可焊性較差。為提高可焊性，通常在鐵、鎳合金的外表先鍍上一層錫、銅、金或銀等金屬，以提高其可焊性。1.4手工焊接技術(shù)1電子設(shè)計(jì)與制作根底

〔2〕清潔的焊接外表工件金屬外表如果存在氧化物或污垢，會嚴(yán)重影響與焊料在界面上形成合金層，造成虛、假焊。輕度的氧化物或污垢可通過助焊劑來去除，較嚴(yán)重的要通過化學(xué)或機(jī)械的方式來去除。1.4手工焊接技術(shù)1電子設(shè)計(jì)與制作根底

〔3〕適當(dāng)?shù)闹竸┲竸┦且环N略帶酸性的易熔物質(zhì)，在焊接過程中可以溶解工件金屬外表的氧化物和污垢，并提高焊料的流動性，有利于焊料浸潤和擴(kuò)散的進(jìn)行，在工件金屬與焊料的界面上形成牢固的合金層，保證了焊點(diǎn)的質(zhì)量。助焊劑種類很多，效果也不一樣，使用時必須根據(jù)材料、焊點(diǎn)外表狀況和焊接方式選用。1.4手工焊接技術(shù)1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

〔4〕足夠的焊接溫度和時間熱能是進(jìn)行焊接必不可少的條件。熱能的作用是熔化焊料，提高工件金屬的溫度，加速原子運(yùn)動，使焊料浸潤工件金屬界面，并擴(kuò)散到工件金屬界面的晶格中去，形成合金層。溫度過低，會造成虛焊。溫度過高，會損壞元器件和印制電路板。適宜的溫度是保證焊點(diǎn)質(zhì)量的重要因素。在手工焊接時，控制溫度的關(guān)鍵是選用具有適當(dāng)功率的電烙鐵和掌握焊接時間。電烙鐵功率較大時應(yīng)適當(dāng)縮短焊接時間，電烙鐵功率較小時可適當(dāng)延長焊接時間。焊接時間過短，會使溫度太低，焊接時間過長，會使溫度太高。根據(jù)焊接面積的大小，經(jīng)過反復(fù)屢次實(shí)踐才能把握好焊接工藝的這兩個要素。一般情況下，焊接時間不應(yīng)超過3s。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

1.4.3焊接質(zhì)量分析良好焊點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)〔1〕焊點(diǎn)外表：光滑，色澤柔和，沒有砂眼，氣孔、毛剌等缺陷；〔2〕焊料輪廓：印制電路板焊盤與引腳間應(yīng)呈彎月面，潤濕角15<θ<45；〔3〕焊點(diǎn)間：無橋接、拉絲等短路現(xiàn)象；〔4〕焊料內(nèi)部：金屬沒有疏松現(xiàn)象，焊料與焊件接觸界面上形成3μ～10μ的金屬間化合物。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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良好焊點(diǎn)形貌1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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焊點(diǎn)質(zhì)量要求〔1〕電氣接觸良好良好的焊點(diǎn)應(yīng)該具有可靠的電氣連接性能，不允許出現(xiàn)虛焊、橋接等現(xiàn)象?！?〕機(jī)械強(qiáng)度可靠保證使用過程中，不會因正常的振動而導(dǎo)致焊點(diǎn)脫落?！?〕外形美觀一個良好的焊點(diǎn)應(yīng)該是明亮、清潔、平滑，焊錫量適中并呈裙?fàn)罾_，焊錫與被焊件之間沒有明顯的分界，這樣的焊點(diǎn)才是合格、美觀的。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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焊點(diǎn)的檢查步驟〔1〕目視檢查是指從外觀上檢查焊接質(zhì)量是否合格，焊點(diǎn)是否有缺陷。目視檢查的主要內(nèi)容有：是否有漏焊；焊點(diǎn)的光澤好不好，焊料足缺乏；是否有橋接、拉尖現(xiàn)象；焊點(diǎn)有沒有裂紋；焊盤是否有起翹或脫落情況；焊點(diǎn)周圍是否有殘留的焊劑；導(dǎo)線是否有局部或全部斷線、外皮燒焦、露出芯線的現(xiàn)象?！?〕手觸檢查手觸檢查主要是用手指觸摸元器件，看元器件的焊點(diǎn)有無松動、焊接不牢的現(xiàn)象。用鑷子夾住元器件引線輕輕拉動，有無松動現(xiàn)象。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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〔3〕通電檢查通電檢查必須在目視檢查和手觸檢查無錯誤的情況之后進(jìn)行，這是檢驗(yàn)電路性能的關(guān)鍵步驟，如表1-4-1所示。表1-4-1通電檢查1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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1.4.4手工焊接焊接操作姿勢焊劑加熱揮發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)對人體有害，一般烙鐵離開鼻子的距離應(yīng)至少不小于30cm，通常以40cm時為宜。電烙鐵握法有三種，如下圖。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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①反握法是用五指把電烙鐵的柄握在掌內(nèi)。此法適用于大功率電烙鐵，焊接散熱量大的被焊件。反握法動作穩(wěn)定，長時間操作不宜疲勞。②正握法此法適于中等功率烙鐵或帶彎頭電烙鐵的操作。③握筆法用握筆的方法握電烙鐵，此法適用于小功率電烙鐵，焊接散熱量小的被焊件，如焊接收音機(jī)、電視機(jī)的印制電路板及其維修等。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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焊錫絲根據(jù)連續(xù)錫焊和斷續(xù)錫焊的不同分為兩種拿法。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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烙鐵頭清潔處理

電烙鐵頭是用紫銅制作的，在溫度較高時容易氧化，而且在使用過程中，其頂部極容易被焊料侵蝕而逐漸失去原來的形狀，因此需要加以修整。為了提高電烙鐵的可焊性和延長使用時間，不管是初次使用的烙鐵頭，還是經(jīng)修整后的烙鐵頭，都要及時清潔處理和上錫。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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其方法如下：在電烙鐵通電發(fā)熱的情況下，用砂紙或挫刀將烙鐵頭端部的氧化層磨掉，迅速投入事先準(zhǔn)備好的松香助焊劑中，然后用濕布擦洗，去除烙鐵頭的外表氧化物及污垢，再給烙鐵頭上錫，使烙鐵頭沾有一些焊料。如末到達(dá)預(yù)期目的，可反復(fù)一二次；如一旦出現(xiàn)烙鐵頭不沾錫，可用活性松香助焊劑在錫槽中上錫；如烙鐵頭上焊料太多，可用濕布擦掉，決不可用敲擊或甩擲的錯誤方法。使用前清潔海綿吸足水，用手?jǐn)D去一些，水少清潔不干凈、水多烙鐵易冷，焊接效率低，用清潔海綿兩面擦試?yán)予F頭去除烙鐵上污物，然后再去熔化焊錫。為防止烙鐵頭氧化，焊接完成后需將新錫重新加在烙鐵頭上。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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元件鍍錫元器件引線一般都鍍有一層薄薄的釬料，但時間一長，其外表將產(chǎn)生一層氧化膜，影響焊接。因此，除少數(shù)鍍有銀、金等良好鍍層的引線外，大局部元器件在焊接前都要重新進(jìn)行鍍錫。鍍錫，實(shí)際上就是錫焊的核心——液態(tài)焊錫對被焊金屬外表浸潤，形成一層既不同于被焊金屬，又不同于焊錫的結(jié)合層。這一結(jié)合層將焊錫同待焊金屬這兩種性能、成份都不同的材料牢固地結(jié)合起來。而實(shí)際的焊接工作只不過是用焊錫浸潤待焊零件的結(jié)合處，熔化焊錫并重新凝結(jié)的過程。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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鍍錫的方法有很多種，常用的方法主要有電烙鐵手工鍍錫、錫鍋鍍錫、超聲波鍍錫等。電烙鐵手工鍍錫是指直接使用電烙鐵對電子元器件的引線進(jìn)行鍍錫，如下圖，操作不熟練時，最好用鑷子夾持元器件，以免燙傷手指。其優(yōu)點(diǎn)是方便、靈活。缺點(diǎn)是鍍錫不均勻，易生錫瘤，且工作效率低。適用于少量、零散作業(yè)。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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電烙鐵手工鍍錫時應(yīng)本卷須知：a．烙鐵頭要干凈，不能帶有污物和使用氧化了的錫。b．烙鐵頭要大一些，有足夠的吃錫量。c．電烙鐵的功率及溫度應(yīng)根據(jù)不同元器件進(jìn)行適中選擇。電阻、電容溫度可高一些，一般可到達(dá)350~400℃。而對晶體管那么溫度不能太高，以免燒壞管子，一般控制在280~300℃左右。實(shí)踐證明，鍍錫溫度超過450℃時就會加速銅的溶解和氧化，導(dǎo)致錫層無光，外表粗糙等。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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d．應(yīng)選擇適宜的助焊劑，常使用松香酒精水。e．鍍錫時，引線要放在平整干凈的木板上，其軸線應(yīng)與烙鐵頭的移動方向一致。烙鐵頭移動速度要均勻，不能來回往復(fù)。f．多股導(dǎo)線鍍錫時，要先剝?nèi)ソ^緣層，并將多股導(dǎo)線擰緊，然后在進(jìn)行鍍錫。g．鍍錫時，元件要360度旋轉(zhuǎn)，使焊錫布滿整個引線。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

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焊接五步法焊接操作一般分為：準(zhǔn)備施焊、加熱焊件、填充焊料、移開焊絲、移開烙鐵五步。稱為“五步法”。準(zhǔn)備施焊，準(zhǔn)備好焊錫絲和烙鐵，將干凈烙鐵頭沾上焊錫〔俗稱吃錫〕。加熱焊件，將烙鐵接觸焊接點(diǎn)，注意電烙鐵與水平面大約成600角，便于熔化的錫從烙鐵頭上流到焊點(diǎn)，并保持烙鐵均勻加熱焊件各局部，例如印制板上引線和焊盤都使之受熱。準(zhǔn)備施焊加熱焊件1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

熔化焊料，當(dāng)焊件加熱到能熔化焊料的溫度后將焊絲置于焊點(diǎn)，焊料開始熔化并潤濕焊點(diǎn)。移開焊錫，當(dāng)熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開。熔化焊料移開焊錫1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

移開烙鐵，當(dāng)焊錫完全潤濕焊點(diǎn)后移開烙鐵，注意移開烙鐵的方向應(yīng)該是大致45°的方向。如下圖。上述過程，對一般焊點(diǎn)而言大約2~3秒鐘。對于熱容量較小的焊點(diǎn)，例如印制電路板上的小焊盤，有時用三步法概括操作方法，即將上述步驟2，3合為一步，4，5合為一步。實(shí)際上細(xì)微區(qū)分還是五步，所以五步法有普遍性，是掌握手工烙鐵焊接的根本方法。特別是各步驟之間停留的時間，對保證焊接質(zhì)量至關(guān)重要。電烙鐵接觸焊點(diǎn)的方法如下圖。移開烙鐵電烙鐵接觸焊點(diǎn)1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

手工焊接分類本書所述焊接是指電子制作中常用的金屬導(dǎo)體與焊錫之間的熔合，焊錫選用熔點(diǎn)約為183℃的鉛錫合金。手工焊接方法因焊接點(diǎn)的連接方式而定，見表1-4-2。通常焊接點(diǎn)有四種連接方式，相應(yīng)的有四種手工焊接方法：繞接——繞焊；鉤接——鉤焊；搭接——搭焊；插接——插焊。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

繞焊是將待焊元器件的引出線或?qū)Ь€等線頭繞在被焊件接點(diǎn)的金屬上，一般繞1~3圈然后再進(jìn)行焊接，以增加焊接點(diǎn)的強(qiáng)度。繞焊焊接點(diǎn)強(qiáng)度高，拆焊較困難。一般應(yīng)用于可靠性要求較高的產(chǎn)品中。鉤焊根本上與繞焊相同，僅是鉤與繞的工藝有所不同。鉤接是將被連接的導(dǎo)線或元器件引出線鉤在接點(diǎn)的眼孔中，轉(zhuǎn)線0.5~1圈，使引出線不易脫落。鉤焊焊接點(diǎn)強(qiáng)度較高，機(jī)械強(qiáng)度不如繞焊，但它便于拆焊。因而鉤焊適用于不便繞接，但有一定機(jī)械強(qiáng)度要求的產(chǎn)品中。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

搭焊是將導(dǎo)線或元器件引出線搭接在焊接點(diǎn)上的，再進(jìn)行焊接，搭接與焊接同時進(jìn)行。搭焊焊接點(diǎn)強(qiáng)度較差，但焊接簡便，節(jié)省焊接工時，拆焊最方便。因而搭焊適用于調(diào)試中的臨時焊接，另外還可用于對焊接要求不高的產(chǎn)品，是節(jié)省焊接工時而采用的焊接方法。插焊是將導(dǎo)線或元器件引出線插入洞孔形的接點(diǎn)中，再進(jìn)行焊接，這種過程稱為插焊。插焊按引線彎腳，可分為直腳焊和彎腳焊兩種。插焊焊接方便，速度快，焊料省，便于拆焊，機(jī)械強(qiáng)度尚可。插焊適用于印制電路板上元器件安裝和焊接，另外接插件上導(dǎo)線的連接也可采用插焊。插焊常采用三步焊接法，焊接后剪去多余的引出線頭，最后進(jìn)行整理工作，焊接過程如下圖。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

伴隨著無引腳或引腳極短的片狀元器件〔也稱SMD元器件〕的出現(xiàn)，形成了外表安裝技術(shù)，也稱SMT技術(shù)，它打破了在印制電路板上“通孔”安裝元器件，然后再焊接的傳統(tǒng)工藝，直接將SMD元器件平臥在印制電路板外表進(jìn)行安裝。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

手工拆焊拆焊一般遵循如下工藝步驟：〔1〕去除電路板上的任何外表涂覆物；〔2〕將烙鐵頭蘸錫：有利于熱傳導(dǎo)；增加烙鐵頭與焊點(diǎn)之外表張力；〔3〕涂覆助焊劑：取除焊點(diǎn)外表的氧化層，液態(tài)助焊劑可提高熱傳導(dǎo)；〔4〕撤除芯片；〔5〕清潔焊盤上和電路板上殘留的焊錫膏及助焊劑。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

在拆卸過程中，主要要用的工具有：電烙鐵、吸錫槍、鑷子、銅編織線、醫(yī)用空心針管、專用拆焊電烙鐵等。專用電烙鐵用來拆卸集成電路、中頻變壓器等多引腳元件，不易損壞元件及電路板。〔I〕通過熱熔接觸移除元件〔I-1〕兩腳元件拆焊兩腳器件移除方法1——快速手動：a．加熱元件的一邊直到焊錫熔化；b．快速加熱另一邊，在第一邊冷卻之前融化焊錫；c．用烙鐵拔除元件。兩腳元件移除方法1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

兩腳元件移除方法2——去錫絲：a．在元件兩邊用去錫絲去除焊錫；b．用鑷子扭動元件，破壞下面的連接。兩腳元件移除方法3——熱鑷子：用熱鑷子同時加熱元件的兩個管腳，直到移除元件。

1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

輪流加熱〔分點(diǎn)拆焊〕法兩腳元件移除方法4——輪流加熱法：用鑷子夾住元件中間部位，用烙鐵頭對幾個元件電極輪流加熱，同時稍用力轉(zhuǎn)動鑷子，一旦能轉(zhuǎn)動即可取下元件。如下圖。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

〔I-2〕IC拆焊IC元件移除最簡便的方法1——細(xì)線a．剝下一段細(xì)細(xì)的28到30AWG線〔線-套〕；b．用去錫絲盡可能多地去除IC管腳上的焊錫；c．將細(xì)線送到引腳之下，定位到附近的過孔或焊盤；d．沿著每個焊盤加熱，慢慢將線拉出，剩余的焊錫會被熔化，線將在焊盤上滑動并微彎，防止IC引腳和焊盤接觸。e．對所有的IC引腳邊重復(fù)該過程，然后移除元件。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

IC元件移除最簡便的方法2——專用工具：用專用烙鐵的頭部同時對各個電極加熱，然后用鑷子把元件取下。〔I-3〕微型元件拆卸先用銅編織線包住元件所有電極，如下圖，接著用電烙鐵對其中的一個電極加熱，等錫熔化了，稍用力拖拉編織線即可把元件取下。微型元件引腳拆卸法〔等電位銅編織線〕1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

〔II〕通過熱風(fēng)移除元件熱風(fēng)在移除元件是非常好用，尤其是多引腳元件。a．將熱風(fēng)槍設(shè)置較低溫度，在元件周圍預(yù)熱；b．逐步增加溫度，移近元件；c．在芯片下插入鑷子等，在焊錫開始熔化時，可以看見芯片在移動；d．慢慢繞著芯片移動，直到看見焊錫軟化，然后增加速度，這樣有助于保證全部焊錫熔化；e．利用鑷子等工具移走芯片。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

〔III〕拆焊的原那么拆焊的步驟一般是與焊接的步驟相反的，拆焊前一定要弄清楚焊接點(diǎn)的特點(diǎn)，不要輕易動手。拆焊時〔1〕不損壞撤除的元器件、導(dǎo)線、原焊接部位的結(jié)構(gòu)。

〔2〕拆焊時不可損壞印制電路板上的焊盤與印制導(dǎo)線?！?〕對已判斷為損壞的元器件，可先行將引線剪斷，再行撤除，這樣可減少其他損傷的可能性?！?〕在拆焊過程中，應(yīng)盡量防止拆動其他元器件或變動其他元器件的位置，如確實(shí)需要，要做好復(fù)原工作。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

〔IV〕拆焊的操作要點(diǎn)〔1〕嚴(yán)格控制加熱的溫度和時間。因拆焊的加熱時間和溫度較焊接時要長、要高，所以要嚴(yán)格控制溫度和加熱時間，以免將元器件燙壞或使焊盤翹起、斷裂。宜采用間隔加熱法來進(jìn)行拆焊。〔2〕拆焊時不要用力過猛。在高溫狀態(tài)下，元器件封裝的強(qiáng)度都會下降，尤其是塑封器件、陶瓷器件、玻璃端子等，過分的用力拉、搖、扭都會損壞元器件和焊盤。1電子設(shè)計(jì)與制作根底

1.4手工焊接技術(shù)

〔3〕吸去拆焊點(diǎn)上的焊料。拆焊前，用吸錫工具吸去焊料，有時可以直接將元器件拔下。即使還有少量錫連接，也可以減少拆焊的時間，減少元器件及印制電路板損壞的可能性。如果在沒有吸錫工具的情況下，那么可以將印制電路板或能移動的部件倒過來，用電烙鐵加熱拆焊點(diǎn)，利用重力原理，讓焊錫自動流向烙鐵頭，也能到達(dá)局部去錫的目的?！?〕拆焊時，不允許用手去拿這些元件，以防止電極氧化或發(fā)生燙傷事故。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

1.5.1電子元器件的安裝電子電路安裝布局的原那么電子電路的安裝布局分為電子裝置整體結(jié)構(gòu)布局和電路板上元器件安裝布局兩種。整體結(jié)構(gòu)布局是一個空間布局問題，應(yīng)從全局出發(fā)，決定電子裝置各局部的空間位置。例如，電源變壓器、電路板、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、指示與顯示局部、操作局部等，在空間尺寸不受限制的場合，這些都好布局。而在空間尺寸受到限制且組成局部復(fù)雜的場合，布局那么十分艱難，常常要對多個布局方案進(jìn)行比較后才能確定。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

整體結(jié)構(gòu)布局沒有一個固定的模式，只有一些應(yīng)遵循的原那么：〔1〕注意電子裝置的重心平衡與穩(wěn)定。為此，變壓器和大電容等比較重的元器件應(yīng)安裝在裝置的底部，以降低裝置的重心。還應(yīng)注意裝置前后、左右的重量平衡?！?〕注意發(fā)熱部件的通風(fēng)散熱。為此，大功率管應(yīng)加裝散熱片，并布置在靠近裝置的外殼，且開鑿?fù)L(fēng)孔，必要時加裝小型排風(fēng)扇。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔3〕注意發(fā)熱部件的熱干擾。為此，半導(dǎo)體器件、熱敏器件、電解電容等應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離發(fā)熱部件?！?〕注意電磁干擾對電路正常工作的影響，容易接受干擾的元器件〔如高放大倍數(shù)放大器的第一級等〕應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離干擾源〔變壓器、高頻振蕩器、繼電器、接觸器等〕。當(dāng)遠(yuǎn)離有困難時，應(yīng)采取屏蔽措施〔即將干擾源屏蔽或?qū)⒁资芨蓴_的元器件屏蔽起來〕1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔5〕注意電路板的分塊與布置。如果電路規(guī)模不大或電路規(guī)模雖大但安裝空間沒有限制，那么盡可能采用一塊電路板，否那么可按電路功能分塊。電路板的布置可以臥式、也可以立式，這要視具體空間而定。此外，與指示和顯示有關(guān)的電路板最好是安裝在面板附近?！?〕注意連線的相互影響。強(qiáng)電流線與弱電流線應(yīng)分開走線，輸入級的輸入線應(yīng)與輸出級的輸出線分開走線。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔7〕操作按鈕、調(diào)節(jié)按鈕、指示器與顯示器等都應(yīng)安裝在裝置的面板上?！?〕注意安裝、調(diào)試和維修的方便，并盡可能注意整體布局的美觀。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

元器件安裝要求〔1〕元器件處理a.電子元器件引腳分別有保護(hù)塑料套管，元器件各電極套管顏色如下：①二極管和整流二極管：陽級為藍(lán)色，陰極為紅色。②晶體管：發(fā)射極為藍(lán)色，基極為黃色，集電極為紅色。③晶閘管和雙向晶閘管：陽極為藍(lán)色；門極為黃色；陰極為紅色。④直流電源電極“+”為棕色，“-”為藍(lán)色，接地中線為淡藍(lán)色。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

b.按照元器件在印制電路板上孔位尺寸要求，進(jìn)行彎腳及整形，引線彎角半徑大于0.5mm，引線彎曲處距離元器件本體至少在2mm以上，決不允許從引線的根部彎折。元器件型號及數(shù)值應(yīng)朝向可讀位置。c.各元器件引線須經(jīng)過鍍錫處理〔離開元器件本體應(yīng)大于5mm，防止元器件過熱而損壞〕。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔2〕元器件排列元器件排列原那么上采用臥式排列，高度一致、布局整齊、美觀。b.高、低頻電路防止交叉，對直流電源與功率放大器件，采取相應(yīng)的散熱措施。c.需要調(diào)節(jié)的元器件，如電位器、可變電容器、中頻變壓器、操作按鈕等元器件，排列時力求操作、維修方便。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

d.輸入與輸出回路，高、低頻電路的元器件采取隔離措施，防止寄生耦合產(chǎn)生自激震蕩。e.晶體管、集成電路等元器件排列在印制電路板上，電源變壓器放在機(jī)殼的底板上，保持一定距離，防止變壓器的溫升影響它們的電氣性能。f.變壓器與電感線圈分開一定距離排列，防止二者的磁場方向互相垂直，產(chǎn)生寄生耦合。g.集成電路外引線與外圍元器件引線距離力求直短，防止互相交叉。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔3〕元器件安裝a.元器件在印制電路板上的安裝方法，一般分為貼板安裝和間隔安裝兩種。貼板安裝的元器件大、機(jī)械穩(wěn)定性好、排列整齊美觀、元器件的跨距大、走線方便。間隔安裝的元器件體積小、重量輕、占用面積小，單位面積上容納元器件的數(shù)量多，元器件引線與印制板之間留有5~10mm間隙。這種安裝方式適合于元器件排列密集緊湊的產(chǎn)品，如微型收音機(jī)等許多小型便攜式裝置。b.電阻器和電容器的引線應(yīng)短些，以提高其固有頻率，以免震動時引線斷裂。對較大的電阻器和電容器應(yīng)盡量臥裝，以利于抗震和散熱，并在元器件和底板間用膠粘住。大型電阻器、電容器需加緊固裝置，對陶瓷或易脆裂的元器件，那么加橡膠墊或其它襯墊。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

c.微電路器件多余的引腳應(yīng)保存。兩印制電路板間距不應(yīng)過小，以免震動時元器件與另一底板相碰撞。d.對繼電器、電源變壓器、大容量電解電容器、大功率晶體管和功放集成塊等重量級元器件，在安裝時，除焊接外，還應(yīng)采取加固措施。e.對產(chǎn)生電磁干擾或?qū)Ω蓴_敏感的元器件安裝時應(yīng)加屏蔽。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

f.對用插座安裝的晶體管和微電路應(yīng)壓上護(hù)圈，防止松動。g.在印制板上插接元器件時，參照電路圖，使元器件與插孔一一對應(yīng)，并將元器件的標(biāo)識面向外，便于識別與維修。h.集成電路、晶體管及電解電容器等有極性的元器件，應(yīng)按一定的方向，對準(zhǔn)板孔，將元器件一一插入孔中。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔4〕功率器件散熱器的安裝a.功率器件與散熱器之間應(yīng)涂敷導(dǎo)熱脂，使用的導(dǎo)熱脂應(yīng)對器件芯片外表層無溶解作用，使用聚二甲基硅油時應(yīng)小心。b.散熱器與器件的接觸面必須平整，其不平整和扭曲度不能超過0.05mm。c.功率器件與散熱器之間的導(dǎo)熱絕緣片不允許有裂紋，接觸面的間隙內(nèi)不允許夾雜切屑等多余物。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

電路板結(jié)構(gòu)布局在一塊板上按電路圖把元器件組裝成電路，其組裝方式通常有兩種：插接方式和焊接方式。插接方式是在面包板上進(jìn)行，電路元器件和連線均接插在面包板〔通用板〕的孔中；而焊接方式是在印制板上進(jìn)行，電路組件焊接在印制板上，電路連線那么為特制的印制線。不管是哪一種組裝方式，首先必須考慮元器件在電路板上的結(jié)構(gòu)布局問題。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

電路板結(jié)構(gòu)布局也沒有固定的模式，不同的人所進(jìn)行的布局設(shè)計(jì)不相同，但有以下參考原那么：〔1〕首先布置主電路的集成塊和晶體管的位置。安排的原那么是，按主電路信號流向的順序布置各級的集成塊和晶體管。當(dāng)芯片多而板面有限時，那么布成一個“U”字形，“U”字形的口一般靠近電路板的引出線處，以利于第一級的輸入線、末級的輸出線與電路板引出線之間的連線。此外，集成塊之間的間距應(yīng)視其周圍組件的多少而定。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔2〕安排其她電路元器件〔電阻、電容、二極管等〕的位置。其原那么為按級就近布置，即各級元器件圍繞各級的集成電路或晶體管布置。如果有發(fā)熱量較大的元器件，那么應(yīng)注意它與集成塊或晶體管之間的間距應(yīng)足夠大?！?〕電路板的布局還應(yīng)注意美觀和檢修方便。為此，集成塊的安置方式應(yīng)盡量一致，不要橫豎不分，電阻、電容等元件亦應(yīng)如此。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔4〕連線布置。其原那么為第一級輸入線與末級的輸出線、強(qiáng)電流線與弱電流線、高頻線與低頻線等應(yīng)分開走，其間距離應(yīng)足夠大，以防止相互干擾?！?〕合理布置接地線。為防止各級電流通過地線時產(chǎn)生相互間的干擾，特別是末級電流通過地線對第一級的反響干擾，以及數(shù)字電路局部電流通過地線對模擬電路產(chǎn)生干擾，通常采用地線割裂法，使各級地線自成回路，然后再分別一點(diǎn)接地。換句話說，各級的地是割裂的，不直接相連，然后再分別接到公共的一點(diǎn)地上。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

根據(jù)上述一點(diǎn)接地的原那么，布置地線時應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：①輸出級與輸入級不允許共享一條地線。②數(shù)字電路與模擬電路不允許共享一條地線。③輸入信號的“地”應(yīng)就近接在輸入級的地線上。④輸出信號的“地”應(yīng)接公共地，而不是輸出級的“地”。⑤各種高頻和低頻退耦電容的接“地”端應(yīng)遠(yuǎn)離第一級的地。

1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

顯然，上述單點(diǎn)接地的方法可以完全消除各級之間通過地線產(chǎn)生的相互影響，但接地方式比較麻煩，且接地線比較長，容易產(chǎn)生寄生振蕩。因此，在印制電路板的地線布置上常常采用另一種地線布置方式，即串聯(lián)接地方式，各級地一級級直接相連后再接到公共的地上。在這種接地方式中，各級地線可就近相連，接地比較簡單，但因存在地線電阻，各級電流通過相應(yīng)的地線電阻產(chǎn)生干擾電壓，影響各級工作。為了盡量抑制這種干擾，常常采用加粗和縮短地線的方法，以減小地線電阻。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

元器件的插接

元器件的插接主要用于局部電路的實(shí)驗(yàn)，無需焊接，方便、快捷、節(jié)省時間。其方法是在面包板上插接電子元器件引腳即可。面包板〔通用板〕在市面很容易獲得，在面包板上組裝電路應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：〔1〕所有集成塊的插入方向要保持一致，以便于正規(guī)布線和查線。不能為了臨時走線方便或?yàn)榱丝s短導(dǎo)線長度而把集成電路倒插。〔2〕對屢次用過的集成電路的引腳，必須修理整齊，引腳不能彎曲，所有的引腳應(yīng)稍向外偏，使引腳與插孔接觸良好。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔3〕分立組件插接時，不用剪斷引線，以利于重復(fù)使用?！?〕關(guān)于連線的插接。準(zhǔn)備連線時，通常用0.60mm的單股硬導(dǎo)線〔導(dǎo)線太細(xì)易接觸不良，太粗會損傷插孔〕。根據(jù)布線要求的連線長度剪好導(dǎo)線，剝?nèi)?dǎo)線兩頭絕緣皮〔剝?nèi)?mm左右〕，然后把導(dǎo)線兩頭彎成直角。把準(zhǔn)備好的連線插入相應(yīng)位置的插孔中。插接連線時，應(yīng)用鑷子夾住導(dǎo)線后垂直插入或拔出插孔，不要用手插拔，以免把導(dǎo)線插彎。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔5〕連線要求貼緊面包板，不要留空隙。為了查線和美觀，連線應(yīng)用不同的顏色〔一般正電源線用紅色，負(fù)電源線用藍(lán)色，地線用黑色，信號線用黃色等〕，連線盡量采用橫平豎直的布線，不準(zhǔn)連線跨接在集成電路上，也不準(zhǔn)導(dǎo)線重疊。一個插孔只準(zhǔn)插一根線，不準(zhǔn)插兩根線。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔6〕插孔允許通過的電流一般在500mA以下，因此，電流大的負(fù)載不能用插孔接線，必須改用其它接線方式。用插接方式組裝電路的最大優(yōu)點(diǎn)是：不用焊接，不用印制電路板，容易更改線路和器件，而且可以屢次使用，使用方便，造價(jià)低廉。因此，在產(chǎn)品研制、開發(fā)過程中和課程設(shè)計(jì)中得到了廣泛的采用。但是，插接方式最大的缺點(diǎn)是：插孔經(jīng)屢次使用后，其簧片會變松，彈性變差，容易造成接觸不良。因此，對屢次使用后的面包板應(yīng)從反面揭開，取出彈性差的簧片，用鑷子加以調(diào)整，使彈性增強(qiáng)，以延長面包板的使用壽命。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

1.5.2電子制作的裝配技術(shù)電子制作的整機(jī)裝配工序和操作內(nèi)容從大的方面分為機(jī)械裝配、印制板裝配和束線裝配。本著“先機(jī)械，后印制板，最后束線連接”的順序進(jìn)行。雖然因整機(jī)的種類、規(guī)格、構(gòu)造不同而有所差異，但工序是根本相同的。如下圖為整機(jī)裝配工藝流程，在實(shí)施過程中可簡化、合并步驟，靈活運(yùn)用。圖1.5.1電子制作裝配流程1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

1.5.2.1機(jī)械裝配機(jī)械裝配包括機(jī)殼裝配、機(jī)殼前后面板和底板上元器件的安裝固定、印制板的安裝固定等。裝配步驟如下：〔1〕組裝機(jī)殼及殼內(nèi)用于固定其它元器件和組件的支撐件，如接線端等?！?〕在前面板上安裝指示燈、指示儀表、按鈕等；在后面板上安裝電源插座、熔絲、輸入輸出插座等。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔3〕印制電路板、電源變壓器、繼電器等固定件或插座件安裝在底板上?！?〕為了防止運(yùn)輸和使用過程中螺母松動，螺釘和螺栓連接固定時加彈簧墊圈和墊片。對于易碎零件應(yīng)加膠木墊圈?！?〕繼電器的安裝應(yīng)防止使銜鐵運(yùn)動方向與受振動方向一致，以免誤動作?？罩惺褂玫漠a(chǎn)品應(yīng)盡量防止選用具有運(yùn)動銜鐵的繼電器。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

整機(jī)連線和束線電子產(chǎn)品的電子線路中的套管，可以防止導(dǎo)線斷裂、焊點(diǎn)間短路，具有電氣平安保護(hù)〔高壓局部〕作用。電子產(chǎn)品的整機(jī)連線時要考慮導(dǎo)線的合理走向，雜亂無章的連線，不僅看起來不美觀，而且還會影響質(zhì)量〔性能特性、可靠性〕。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔1〕走線原那么a.以最短距離連線：以最短距離連線，是降低干擾的重要手段。但是，在連線時那么需要松一些，要留有充分余量，以便在組裝、調(diào)試和檢修時移動。b.直角連線：直角連線利于操作，而且能保持連線質(zhì)量穩(wěn)定不變〔尤其在扎成線束時〕。c.平面連線：平面連線的優(yōu)點(diǎn)是，容易看出接線的頭尾，便于調(diào)試、維修時查找。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔2〕在實(shí)際連線過程中，還應(yīng)注意下述幾個問題沿底板、框架和接地線走線，可以減小干擾、固定方便。b.高壓走線要架空，分開捆扎和固定，高頻或小信號走線也應(yīng)分開捆扎和固定，減小相互間的干擾。電源線和信號線不要平行連接。否那么交流噪聲經(jīng)導(dǎo)線間靜電電容而進(jìn)入信號電路。c.走線不要形成環(huán)路，環(huán)路中一有磁通通過，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

d.接地點(diǎn)都是同電位，應(yīng)把它們集中起來，一點(diǎn)接機(jī)殼。e.離開發(fā)熱體走線，因?yàn)閷?dǎo)線的絕緣外皮不能耐高溫。f.不要在元器件上面走線，否那么會阻礙元器件的調(diào)整和更換。g.線束要按一定距離用壓線板或線夾固定在機(jī)架或底座上，要求在外界機(jī)械力作用下〔沖擊、振動〕不會變形和位移。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.5電子制作裝配技術(shù)

〔3〕電子裝置的連接導(dǎo)線較多時，要對其進(jìn)行掃描，歸納捆扎，變雜亂無章為井然有序，這樣能穩(wěn)定質(zhì)量和少占空間。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.6電子制作調(diào)試與故障排查

1.6.1電子制作測量

測試是在安裝結(jié)束后對電路的工作狀態(tài)和電路參數(shù)進(jìn)行測量。測量前的準(zhǔn)備工作與儀器儀表的選擇〔1〕布置好場地，有條理地放置好調(diào)試用的圖樣、文件、工具、備件，準(zhǔn)備好測試記錄本或測試卡?！?〕檢查各單元或各功能部件是否符合整機(jī)裝配要求，初步檢查有無錯焊、漏焊、線間短路等問題?！?〕要懂得整機(jī)和各單元的性能指標(biāo)及電路工作原理。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.6電子制作調(diào)試與故障排查

〔4〕要熟悉在調(diào)試過程中查找故障及消除故障的方法?！?〕根據(jù)技術(shù)文件的要求，正確地選擇和確定測試儀器儀表、專用測試設(shè)備，熟練地掌握儀表的性能和使用方法。〔6〕按照調(diào)試說明和調(diào)試工藝文件的規(guī)定，儀器儀表要選好量程，調(diào)準(zhǔn)零點(diǎn)。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.6電子制作調(diào)試與故障排查

〔7〕儀器儀表要預(yù)熱到規(guī)定的預(yù)熱時間?！?〕各測試儀表之間，測試儀表與被測整機(jī)的公共參考點(diǎn)〔零線，也稱公共地線〕應(yīng)連在一起，否那么將得不到正確的測量結(jié)果?！?〕被測電量的數(shù)值不得超過測試儀表的量程，否那么將打壞指針，甚至燒壞表頭。如果預(yù)先不知道被測電量的大致數(shù)值，可以先將表量程放在最高檔，逐步調(diào)整到適宜的量程。對于被測信號很大時，要加衰減器進(jìn)行衰減。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.6電子制作調(diào)試與故障排查

〔10〕有MOS電路器件的測試儀表或被測電路，電路和機(jī)殼都必須有良好的接地，以免損壞MOS電路器件。〔11〕用高靈敏儀表〔如毫伏表、微伏表〕進(jìn)行測量時，不但要有良好的接地，還要使它們之間的連接線采用屏蔽線。〔12〕高頻測量時，應(yīng)使用高頻探頭直接和被測點(diǎn)接觸進(jìn)行測量；地線也越短越好，以減小測量誤差。1電子設(shè)計(jì)與制作根底1.6電子制作調(diào)試與故障排查

測量技術(shù)測量是調(diào)試的根底，準(zhǔn)確的測量為調(diào)試提供依據(jù)。通過測量，一般要獲得被測電路的有關(guān)參數(shù)、波形、性能指標(biāo)及其它必要結(jié)果。測量方法和儀表的選用應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，力求簡便有效，并注意設(shè)備和人身平安。測量時，必須根據(jù)模擬電路的實(shí)際情況〔如外接負(fù)載、信號源內(nèi)阻等〕，不能由于測量而使電路失去真實(shí)性，或者破壞電路的正常工作狀態(tài)。要采取邊