電子技術(shù)與工藝.doc

工程訓(xùn)練（電子技術(shù)與工藝B）教 案教學(xué)要點：電子技術(shù)與工藝訓(xùn)練是一門以實際操作為主要內(nèi)容的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以小型電子產(chǎn)品的裝配、焊接、調(diào)試為教學(xué)載體，主要培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。教學(xué)難點： 在訓(xùn)練中要調(diào)動學(xué)生有意識的自我訓(xùn)練的積極性，充分掌握電子技術(shù)與工藝方面的基本技能。為后續(xù)課程的應(yīng)用打下一個良好的基礎(chǔ)。教學(xué)重點： 手工焊接技術(shù)、常用電子元器件的認(rèn)識、電子小產(chǎn)品的裝配前言 當(dāng)前，電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，其應(yīng)用已經(jīng)滲透到了社會的各個領(lǐng)域。為適應(yīng)時代發(fā)展的要求，提高學(xué)生在校期間的工程實踐能力和分析問題、解決問題的綜合能力，我們在工程訓(xùn)練中開設(shè)了電子技術(shù)與工藝的實踐性訓(xùn)練。 電子技術(shù)與工藝訓(xùn)練是一門以實際操作為主要內(nèi)容的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以小型電子產(chǎn)品的裝配、焊接、調(diào)試為教學(xué)載體，主要培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。 第一講焊接技術(shù)與電裝工藝 電子整機裝配中各元件之間要進(jìn)行連接，電子整機中的連接是指將組成整機的各個元器件，通過導(dǎo)線、印刷電路板、接線架等使用連接的方法牢固的結(jié)合在一起。一部電子整機連接點少則幾百，多則幾千、上萬個焊點，其中只要有一個焊點有問題，都會影響電子整機的可靠性，甚至使整機不能工作。因此，連接是電子整機裝配中的重要工序。 連接有幾種方式：壓力方式、熱方式等。熱方式最常用的是錫焊，通常用烙鐵熔化焊錫完成連接，又稱焊接。 焊接是電子工程制作中最常見，最基本的操作。焊接技術(shù)是電子工程技術(shù)人員的一項基本技能。對焊接的基本要求是機械強度高、導(dǎo)電性能好、外形美觀。第一節(jié) 焊接技術(shù) 一、焊接工具、焊料。 1電烙鐵 電烙鐵是最主要的焊接工具。分內(nèi)熱、外熱兩種。內(nèi)熱一般有20W（溫度可達(dá)300-400 攝氏度；35W（溫度可達(dá)350450攝氏度）；50W等幾種。外熱式一般有45W、75W、 100W等。在焊接過程中主要是烙鐵頭接觸焊點。因此，對烙鐵頭提出一些要求，主要有：表面要干凈，不腐蝕，易上錫。為了保持一定的溫度，烙鐵頭要有一定體積，以適應(yīng)不同的焊點。焊接電子產(chǎn)品一般選用20W35W內(nèi)熱式電烙鐵。新烙鐵使用前應(yīng)用銼刀把烙鐵頭兩邊修改成如（圖1l）所示型狀。并將烙鐵頭部倒角磨光，以防焊接時毛刺將印刷電路板焊盤損壞。如采用長壽命烙鐵頭則無須加工。烙鐵修改完成即可接通電源，在溫度漸漸上升的過程中，給烙鐵頭部上錫，使烙鐵頭上沾附一層光亮焊錫。烙鐵溫度和焊接時間要適當(dāng)，焊接時應(yīng)讓烙鐵頭加熱到溫度高于焊錫溶點，并掌握正確的焊接時間，一般不超過3秒鐘。時間過長會使印刷電路板銅箔蹺起，損壞電路板及電子元器件。 圖12烙鐵頭的質(zhì)料： 一般用紫銅制成，有裸銅和電鍍兩種。裸銅頭在工作溫度下氧化很快，且它們的氧化物是隔熱體，一方面阻隔熱量傳到元件上，一方面使烙鐵頭溫度升高，加速氧化，故在使用中要及時去除。電鍍烙鐵頭（鍍鐵；鍍鎳；鍍金）的電鍍層能保護烙鐵頭，使用壽命長。此外，在焊接過程中還常用到一些輔助工具，如：鑷子、尖嘴鉗、斜口鉗、剪刀、各種羅刀等， 其作用是為元件做型、剪腿，或夾持元件幫助其散熱等。焊接前一定要注意，烙鐵的插頭必須插在右手的插座上，不能插在靠左插座上；如果是左撇子就插在左手。烙鐵通電前應(yīng)將烙鐵的電線拉直并檢查電線的絕緣層是否有損壞，不能使電線纏在手上。通電后應(yīng)將電烙鐵插在烙鐵架中，并檢查烙鐵頭是否會碰到電線、書包或其他易燃物品。烙鐵加熱過程中及加熱后都不能用手觸摸烙鐵的發(fā)熱金屬部分，以免燙傷或觸電。3焊料 （l）焊錫 焊錫是一種最常用的焊料。它是一種錫鉛合金，常做成 lmm到 2mm的焊絲，中間夾有松香，具有溶點低、凝結(jié)快、易流動的特點。其機械強度及導(dǎo)電性能也很好。含錫量達(dá)61的焊錫稱為共晶焊錫，其熔點和凝固點相同，不經(jīng)過半凝狀態(tài)。故焊點凝結(jié)迅速，縮短了焊接時間，還能承受較大的拉力與張力，強度較好。（2）助焊劑 在焊接中還要使用助焊劑。最常用的是酒精松香溶液。電子元器件的引線在空氣中會生成一層氧化層或沾染雜質(zhì)，在焊接時不易粘錫。而助焊劑能破壞金屬表面的氧化層，使雜質(zhì)成為懸浮物，這樣焊錫才能和被焊物牢固結(jié)合。助焊劑的另一個作用是涂覆在印刷電路板表而，保護印制板，使其不被氧化。此外，還有多種助焊劑的配方，需要時可查相關(guān)資料。對助焊劑的基本要求： l）熔點應(yīng)低于焊錫。 2）浸潤金屬表面的能力要強。并有較強的破壞金屬表面氧化層的能力。 3）它的組成成分不能與焊料或金屬有相互作用。無腐蝕性，要呈中性，不易吸濕。 4）易于清洗去除。（3） 助焊劑的成份： 1）組膜成分：能在焊接溫度下形成一層防止氧化的保護膜，冷凝后形成殘渣覆蓋在焊點上。通常用松香、熱熔性樹脂、凡士林、石蠟、甘油或胺類物質(zhì)。 2）還原劑：在焊接溫度下能充分還原焊料和金屬表面的氧化物，一般用鹽酸、氯化鋅、氯化銨等鹵素鹽類。 3）絡(luò)合劑，活化劑，固化劑等。（助焊劑的配方在制版工藝中介紹） 為便于在被焊工件上均勻涂覆助焊劑，可以采用液態(tài)助焊劑。中性配方：松香20%30%；乙醇80%70%。 還有一種助焊劑是焊油，去污力很強，但有腐蝕作用，適用于焊接黃銅、鐵等焊點。但焊接完成后必須用酒精擦凈！二、對焊點的質(zhì)量要求 焊點基本上能反映出焊接質(zhì)量，對焊點的要求是：電接觸性良好，機械性能牢固、可靠、外型美觀。1、 基本要求：（l）、圓滑光亮。無氣孔、無尖角、無拖尾。（2）、焊錫量要適中，即要使焊錫充滿焊盤，又不得堆錫，更不能粘連。（3）、焊點大小一致。（4）、無虛焊，錯焊。虛焊是焊接工作中的大敵。 虛焊若出現(xiàn)在民用電器中會造成電器設(shè)備的不穩(wěn)定，若出現(xiàn)在工業(yè)電器電子設(shè)備中，則會給企、事業(yè)單位造成經(jīng)濟損失，若出現(xiàn)在國防工業(yè)中，其后果不堪設(shè)想。造成虛焊的原因主要有以下幾個方面：1）元件的可焊性差造成的虛焊元件的表面有氧化層，裝配前沒有處理好造成的虛焊。引腳表面的氧化層影響了焊錫與引腳之間的融合，因此焊錫不能在助焊劑的作用下滲透元件引腳的表層，造成了這種虛焊。因為這種虛焊發(fā)作快，所以在質(zhì)量檢驗中或調(diào)試中可以被查出來。2)焊盤的可焊性差造成的虛焊焊點象落在荷葉上的水珠不能滲透荷葉一樣，焊錫也沒能滲透焊盤的表層，這種虛焊是在預(yù)熱時未能給焊盤加熱，而送錫時是向引腳或烙鐵頭上送，滴落在焊盤上，也會形成同樣的效果。3)元件引腳有局部氧化斑造成的虛焊這種虛焊不能被檢查出來，但他又確實存在于焊點內(nèi)。氧化斑在焊接過程中沾上了酸性助焊劑而成為酸性物質(zhì)，在他的兩側(cè)分別是銅和錫，從而形成了一個原電池，這個電池給焊點留下了一個嚴(yán)重的隱患，多則一兩年、少則幾個月，這個焊點連同焊盤都要被腐蝕掉。 2、 焊點的直觀檢查： 通常對焊點的直觀檢查能鑒別焊點的質(zhì)量。正常的焊點近似園錐形而表面微凹呈慢坡狀。焊錫牢固地粘附在元件引線及焊盤上。 圖2 典型焊點的外觀參見圖2，從外表直觀看典型焊點，對它的要求是： 形狀為近似圓錐而表面稍微凹陷，呈漫坡狀，以焊接導(dǎo)線為中心，對稱成裙形展開。虛焊點的表面往往向外凸出，可以鑒別出來。 焊點上，焊料的連接面呈凹形自然過渡，焊錫和焊件的交界處平滑，接觸角盡可能小。 表面平滑，有金屬光澤。 無裂紋、氣孔、夾渣。其他常見焊點的形狀見圖3：焊點a一般焊接比較牢固；焊點b為理想狀態(tài)，一般不易焊出這樣的形狀；焊點c焊錫較多，當(dāng)焊盤較小時，可能會出現(xiàn)這種情況，但是往往有虛焊的可能；焊點d、e焊錫太少；焊點f提烙鐵時方向不合適，造成焊點形狀不規(guī)則；焊點g烙鐵溫度不夠，焊點呈碎渣狀，這種情況多數(shù)為虛焊；焊點h焊盤與焊點之間有縫隙為虛焊或接觸不良；焊點I引腳放置歪斜。一般形狀不正確的焊點，元件多數(shù)沒有焊接牢固，一般為虛焊點，應(yīng)重焊。O O P圖4焊點的正確形狀（俯視）abcdef焊點的正確形狀俯視見圖4，焊點a、b形狀圓整，有光澤，焊接正確；焊點c、d溫度不夠，或抬烙鐵時發(fā)生抖動，焊點呈碎渣狀；焊點e、f焊錫太多，將不該連接的地方焊成短路。焊接時一定要注意盡量把焊點焊得美觀牢固。焊點常見的不良現(xiàn)象（見圖5）圖5三、錯焊元件的拔除當(dāng)元件焊錯時，要將錯焊的元件拔除。先檢查焊錯的元件應(yīng)該焊在什么位置，正確位置的引腳長度是多少，如果引腳較短，為了便于拔出，應(yīng)先將引腳剪短。在烙鐵架上清除烙鐵頭上的焊錫，將線路板綠色的焊接面朝下，用烙鐵將元件腳上的錫盡量刮除，然后將線路板豎直放置，用鑷子在黃色的面將元件引腳輕輕夾住，在綠色面，用烙鐵輕輕燙，同時用鑷子將元件向相反方向拔除。拔除后，焊盤孔容易堵塞，有兩種方法可以解決這一問題。a、烙鐵稍燙焊盤，用鑷子夾住一根廢元件腳，將堵塞的孔通開；b、將元件做成正確的形狀，并將引腳剪到合適的長度，鑷子夾住元件，放在被堵塞孔的背面，用烙鐵在焊盤上加熱，將元件推入焊盤孔中。注意用力要輕，不能將焊盤推離線路板，使焊盤與線路板間形成間隙或者使焊盤與線路板斷裂。烙鐵斜面緊靠元器件引腳，烙鐵尖抵住印刷電路焊盤進(jìn)行加熱焊接時電烙鐵的正確位置焊接是一項通過實際操作才能掌握的技術(shù)。本講僅就其基本操作方法作了簡單的介紹，實際操作中會遇到許多具體情況，要在實際工作中不斷地摸索，不斷地總結(jié)四、操作方法電烙鐵有三種握法，如圖6所示。 圖6握電烙鐵的手法示意 反握法的動作穩(wěn)定，長時間操作不易疲勞，適于大功率烙鐵的操作；正握法適于中功率烙鐵或帶彎頭電烙鐵的操作；一般在操作臺上焊接印制板等焊件時，多采用握筆法。 1、手工焊接操作的基本步驟掌握好電烙鐵的溫度和焊接時間，選擇恰當(dāng)?shù)睦予F頭和焊點的接觸位置，才可能得到良好的焊點。見圖7：正確的手工焊接操作過程可以分成五個步驟，如圖8所示。 步驟一：準(zhǔn)備施焊（圖(a)）左手拿焊絲，右手握烙鐵，進(jìn)入備焊狀態(tài)。要求烙鐵頭保持干凈，無焊渣等氧化物，并在表面鍍有一層焊錫。 步驟二：加熱焊件（圖(b)）烙鐵頭靠在兩焊件的連接處，加熱整個焊件全體，時間大約為12秒鐘。對于在印制板上焊接元器件來說，要注意使烙鐵頭同時接觸兩個被焊接物。例如，圖(b)中的導(dǎo)線與接線柱、元器件引線與焊盤要同時均勻加熱。 步驟三：送入焊絲（圖(c)）焊件的焊接面被加熱到一定溫度時，焊錫絲從烙鐵對面接觸焊件。注意：不要把焊錫絲送到烙鐵頭上！ 步驟四：移開焊絲（圖(d)）當(dāng)焊絲熔化一定量后，立即向左上45方向移開焊絲。 步驟五：移開烙鐵（圖(e)）焊錫浸潤焊盤和焊件的施焊部位以后，向右上45方向移開烙鐵，結(jié)束焊接。從第三步開始到第五步結(jié)束，時間大約也是12s。 圖8錫焊五步操作法 對于熱容量小的焊件，例如印制板上較細(xì)導(dǎo)線的連接，可以簡化為三步操作。 準(zhǔn)備：同以上步驟一； 加熱與送絲：烙鐵頭放在焊件上后即放入焊絲。 去絲移烙鐵：焊錫在焊接面上浸潤擴散達(dá)到預(yù)期范圍后，立即拿開焊絲并移開烙鐵，并注意移去焊絲的時間不得滯后于移開烙鐵的時間。另需要注意的是溫度過低、烙鐵與焊接點接觸時間太短、熱量供應(yīng)不足、焊點錫面不光滑，結(jié)晶粒脆，象豆腐渣一樣，那就不牢固容易形成虛焊和假焊。反之焊錫易流散，使焊點錫量不足，也容易不牢，還可能出現(xiàn)燙壞電子元件及印刷電路板的情況。五、表面貼片元件的手工焊接技巧現(xiàn)在越來越多的電路板采用表面貼裝元件，同傳統(tǒng)的封裝相比，它可以減少電路板的面積，易于大批量加工，布線密度高。貼片電阻和電容的引線電感大大減少，在高頻電路中具有很大的優(yōu)越性。表面貼裝元件的不方便之處是不便于手工焊接。為此，本文以常見的封裝芯片為例，介紹表面貼裝元件的基本焊接方法。1、所需的工具和材料 焊接工具需要有的銅頭小烙鐵，有條件的可使用溫度可調(diào)和帶保護的焊臺，注意烙鐵尖要細(xì)，頂部的寬度不能大于。一把尖頭鑷子可以用來移動和固定芯片以及檢查電路。還要準(zhǔn)備細(xì)焊絲和助焊劑、異丙基酒精等。使用助焊劑的目的主要是增加焊錫的流動性，這樣焊錫可以用烙鐵牽引，并依靠表面張力的作用光滑地包裹在引腳和焊盤上。在焊接后用酒精清除板上的焊劑。 2、焊接方法 （） 在焊接之前先在焊盤上涂上助焊劑，用烙鐵處理一遍，以免焊盤鍍錫不良或被氧化，造成不好焊，芯片則一般不需處理。 （） 用鑷子小心地將芯片放到板上，注意不要損壞引腳。使其與焊盤對齊，要保證芯片的放置方向正確。把烙鐵的溫度調(diào)到多攝氏度，將烙鐵頭尖沾上少量的焊錫，用工具向下按住已對準(zhǔn)位置的芯片，在兩個對角位置的引腳上加少量的焊劑，仍然向下按住芯片，焊接兩個對角位置上的引腳，使芯片固定而不能移動。在焊完對角后重新檢查芯片的位置是否對準(zhǔn)。如有必要可進(jìn)行調(diào)整或拆除并重新在板上對準(zhǔn)位置。 （） 開始焊接所有的引腳時，應(yīng)在烙鐵尖上加上焊錫，將所有的引腳涂上焊劑使引腳保持濕潤。用烙鐵尖接觸芯片每個引腳的末端，直到看見焊錫流入引腳。在焊接時要保持烙鐵尖與被焊引腳并行，防止因焊錫過量發(fā)生搭接。 （） 焊完所有的引腳后，用焊劑浸濕所有引腳以便清洗焊錫。在需要的地方吸掉多余的焊錫，以消除任何短路和搭接。最后用鑷子檢查是否有虛焊，檢查完成后，從電路板上清除焊劑，將硬毛刷浸上酒精沿引腳方向仔細(xì)擦拭，直到焊劑消失為止。 （5）。貼片阻容元件則相對容易焊一些，可以先在一個焊點上點上錫，然后放上元件的一頭，用鑷子夾住元件，焊上一頭之后，再看看是否放正了；如果已放正，就再焊上另外一頭。要真正掌握焊接技巧需要大量的實踐。第二節(jié) 電裝工藝 裝配和焊接過程是產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此也是實習(xí)過程的重點之一。一、裝配前的準(zhǔn)備工作1、元件的處理、成型、插裝和連接。 上面圍繞著如何焊好焊點介紹了焊點的質(zhì)量要求，操作方法。而在操作中的另一個問題是元件的處理、成型和插裝。元件處理是在焊接前完成的。（1）元件的處理 元件在出廠時其引腳都作過防氧化與助焊處理，引腳上都鍍銀。但由于長期的商業(yè)周轉(zhuǎn)或庫存也會使其氧化，給焊接工作帶來困難，對于這樣的元件在上機之前一定要嚴(yán)格處理。 所謂元件的處理就是將元件引線的氧化膜及污物去掉，然后鍍上一層錫。作法：用鋼鋸條或鑷子等刮元件引線。使其露出原金屬本色，引線全刮完后涂助焊劑。一手用鑷子夾住引線，一手執(zhí)烙鐵鍍錫。操作時用電烙鐵沾飽焊錫，并用它將被鍍錫的元件引腳壓在松香快上，待松香融化后將元件引腳從烙鐵頭與松香之間慢慢抽出，抽出時引腳一定要在融化的焊錫包裹之中。注意時間不可過長，并用鑷子幫助散熱。也可用錫鍋浸錫（2）元件的成型、插裝。 元件的成型目的在于使其便于在電路板或其他固定物上安裝。 經(jīng)過鍍錫的元件應(yīng)視元件大小和在印刷電路板上的位置為其成型。作法是用鑷子或尖嘴鉗彎曲元件引線，使其具有一定形狀。成形后的元件能方便的插入元件孔內(nèi)。元件成形一般分臥式和立式兩種，可根據(jù)實際情況選擇。一般盡量選用臥式，當(dāng)元件密度大時可采用立式。 元件成型應(yīng)考慮以下幾點：1）造型精致、美觀。2）元件引線開始彎曲處距元件體至少3mm。3）元件的彎曲半徑應(yīng)為引線直徑的二倍。 如圖8所示：圖8元器件引線彎曲成形 這幾種在元器件引線的彎曲形狀中，圖(a)比較簡單，適合于手工裝配；圖(b)適合于機械整形和自動裝焊，特別是可以避免元器件在機械焊接過程中從印制板上脫落；圖(c)雖然對某些怕熱的元器件在焊接時散熱有利，但因為加工比較麻煩，現(xiàn)在已經(jīng)很少采用。 成型后的元件便可以在印制板上插裝了。插裝應(yīng)遵循以下原則： 1）插裝到印制板上的元件，標(biāo)記應(yīng)朝外向上側(cè)。 2）插裝高度視元件而定，阻容件、二極管距板面約l3mm。 3）不論元件采用哪種插裝方式，其引線穿過印制板焊盤小孔后應(yīng)留2mm長度。各種元器件的安裝，應(yīng)該盡量使它們的標(biāo)記（用色碼或字符標(biāo)注的數(shù)值、精度等）朝上或朝著易于辨認(rèn)的方向，并注意標(biāo)記的讀數(shù)方向一致（從左到右或從上到下），這樣有利于檢驗人員直觀檢查；臥式安裝的元器件，盡量使兩端引線的長度相等對稱，把元器件放在兩孔中央，排列要整齊；立式安裝的色環(huán)電阻應(yīng)該高度一致，最好讓起始色環(huán)向上以便檢查安裝錯誤，上端的引線不要留得太長以免與其他元器件短路，如圖10所示。有極性的元器件，插裝時要保證方向正確。圖10元器件的插裝 當(dāng)元器件在印制電路板上立式裝配時，單位面積上容納元器件的數(shù)量較多，適合于機殼內(nèi)空間較小、元器件緊湊密集的產(chǎn)品。但立式裝配的機械性能較差，抗振能力弱，如果元器件傾斜，就有可能接觸臨近的元器件而造成短路。為使引線相互隔離，往往采用加套絕緣塑料管的方法。在同一個電子產(chǎn)品中，元器件各條引線所加套管的顏色應(yīng)該一致，便于區(qū)別不同的電極。因為這種裝配方式需要手工操作，除了那些成本非常低廉的民用小產(chǎn)品之外，在檔次較高的電子產(chǎn)品中不會采用。 （3）連接 除了上述在印刷電路板上焊接外，還有一些裝配在接線架上或焊片上，在焊接前要連接。連接有幾種形式。見圖11： 導(dǎo)線和端子的繞焊 導(dǎo)線與導(dǎo)線的繞焊 圖11 連接中的導(dǎo)線的處理： 導(dǎo)線應(yīng)分為安裝導(dǎo)線和電磁線兩類。常見的電力電子系統(tǒng)中和家用電器上，及電子電路系統(tǒng)中使用的裸線、膠皮線、塑料線等都被稱為安裝導(dǎo)線。而變壓器、電動機、發(fā)電機等使用的導(dǎo)線常被稱為電磁線。導(dǎo)線的處理應(yīng)根據(jù)實際情況決定，首先應(yīng)根據(jù)電路中電流的大小確定導(dǎo)線的線徑，其次根據(jù)結(jié)構(gòu)和電路參數(shù)的需要確定線型、長短等參數(shù)，然后對導(dǎo)線進(jìn)行處理。裸線的處理：電子工程中使用的裸線通常是銅的合金材料制成，在其外面鍍銀以防止其氧化并便于焊接。對于這類導(dǎo)線只需按其長度下料，按設(shè)備要求整形后在需要焊接的部位鍍錫即可。漆包線的處理：漆包線屬于電磁線，它的外表由一層環(huán)氧漆做保護層兼作絕緣層。漆包線不能做小角度彎折，不能與銳器硬接觸以免損傷外層環(huán)氧漆破壞絕緣性，處理時只需將焊接部位的漆皮刮凈并鍍上錫備用。膠皮線與塑料線的處理：膠皮線表皮的溫度特性比較好，能夠抗較高和較低的溫度并且有很好的柔韌性。塑料皮的特性比膠皮差，但其價格要比膠皮低廉。兩種導(dǎo)線在使用前都要將焊接部位的表皮剝?nèi)?，然后將露出的部分?jǐn)Q緊成30左右。如圖11所示：并將擰緊的線頭鍍錫備用。安裝導(dǎo)線的剝頭長度視具體情況而定。焊接在電路板上的導(dǎo)線的剝頭長度一般在3mm左右，若與其他元件引腳連接時需要繞焊，此時的剝頭長度應(yīng)在10mm,甚至更長。見圖14、15：連接應(yīng)注意以下幾點：1）連接時導(dǎo)線應(yīng)緊貼在連接點上，不留空隙。2）導(dǎo)線收頭應(yīng)向內(nèi)收緊。3）多股線連接不得散股，斷股，特別注意磁性天線線圈。2裝配的一般原則： 裝配中，以元件在電路板上的高度為參考時，應(yīng)遵循從低到高的原則，即按照下面的次序安裝：飛線電阻二極管集成電路或電路插座非電解電容器晶體管電解電容器其他專用的大型器件。 有的電路中設(shè)計有特殊元件，如大功率晶體管、四連可變電容、變壓器等需要用螺釘固定的元件，這時還要考慮它們的安裝順序，在與其他元件的安裝不矛盾時，盡可能靠后，以使電路板的重量在前期操作中盡可能輕些。產(chǎn)品在定型時的裝配原則中應(yīng)綜合以上因素統(tǒng)籌安排。第二章 常用電子元器件 電子元器件是組成電子整機的最小單元。在電子整機中具有獨立的作用。正確地選用電路元器件，是實現(xiàn)電路功能的基本條件。而電路元器件的優(yōu)劣是能否保證電子整機的可靠性、穩(wěn)定性的基本要求。 目前，電子元器件發(fā)展相當(dāng)迅速，新技術(shù)不斷出現(xiàn)，門類繁多。品種、規(guī)格復(fù)雜。對于工程技術(shù)人員來說，深入地認(rèn)識電路元器件，正確地選用電路元器件，足一個至關(guān)重要的問題。 一、電阻器1什么是電阻器？ 物體對通過電流的阻礙作用稱為電阻。利用這種阻礙作用做成的元件稱為電阻器，簡稱電阻。在電路中用英文符號 R 表示。不同材料的物體對電流的阻礙作用是不同的。它與物體材料的性質(zhì)有關(guān)，同時電阻 R 還與物體的長度 L 呈正比，而與橫截面積呈反比。電阻的計算公式為：R= /LS電阻的度量單位是歐姆，用字符 表示，并且規(guī)定電阻兩端加 1V 通過它的電流 為 1A 定義該電阻的值為 1 歐姆。實際應(yīng)用中常用 K 和 M 來表示。它們之間的換算關(guān)系是： 1M =1000 K =1000000 電阻的主要參數(shù)有標(biāo)稱值、阻值誤差及額定功率。 電阻的標(biāo)稱值是指電阻表面所表示的阻值。 電阻器簡稱電阻。是一種耗能元件。在電路里主要起分壓、分流、限流、負(fù)載等作用。是最基本的電子元器件。電阻有不同類型其外形及符號見圖12 圖12 幾種常用電阻器的外形如圖13所示。其中，(a)圖是碳膜電阻器，(b)圖是金屬膜或金屬氧化膜電阻器，(c)是線繞電阻器，(d)圖是熱敏電阻器，(e)圖是電阻網(wǎng)絡(luò)（集成電阻、電阻排）。 圖13常用電阻的構(gòu)成 ：碳膜電阻內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是用結(jié)晶碳沉積在磁棒上或瓷管上制成的。改變碳膜的厚度和用刻槽的辦法及變更碳膜長度可以得到不同的阻值 。主要特點是成本低、高頻特性好，是應(yīng)用最多的一種電阻器。它廣泛的用于收音機、電視機及其它電子設(shè)備中。 常用金屬膜電阻是通過真空蒸發(fā)等方法使合金粉沉積在瓷基體上制成的?？滩酆透淖兘饘倌さ暮穸瓤梢跃_的控制阻值。其耐熱性能好，工作頻率較寬，但成本稍高。 繞線電阻是用鎳鉻合金的電阻絲繞在絕緣支架上制成的。其外面涂有絕緣的釉層。 2電阻器的型號命名： 國產(chǎn)電阻的型號由五部分組成：第一部分：用字母表示主稱。如：R表示電阻器；W表示電位器。第二部分：用字母表示材料。如：T碳膜；H合成膜；S有機實芯；N無機實芯；J金屬膜；X線繞；Y氧化膜；等。第三部分：用字母或數(shù)字表示分類。如：X小型；J精密；W微型。等等。第四部分：用數(shù)字表示序號。第五部分：用字母表示區(qū)別代號。 例：RJJ1金屬膜精密電阻器；RTX2碳膜小型電阻器。等電阻器的分類 按照制造工藝或材料，電阻器可分類如下。 合金型：用塊狀電阻合金拉制成合金線或碾壓成合金箔制成的電阻，如線繞電阻、精密合金箔電阻等。 薄膜型：在玻璃或陶瓷基體上沉積一層電阻薄膜，膜的厚度一般在幾微米以下，薄膜材料有碳膜、金屬膜、化學(xué)沉積膜及金屬氧化膜等。 合成型：電阻體由導(dǎo)電顆粒和化學(xué)粘接劑混合而成，可以制成薄膜或?qū)嵭緝煞N類型，常見有合成膜電阻和實芯電阻。按照使用范圍及用途，電阻器可分類如下。 普通型：指能適應(yīng)一般技術(shù)要求的電阻，額定功率范圍為0.052W，阻值為122M，允許偏差5、10、20等。 精密型：有較高精密度及穩(wěn)定性，功率一般不大于2瓦，標(biāo)稱值在0.0120M之間，精度在20.001之間分檔。 高頻型：電阻自身電感量極小，常稱為無感電阻。用于高頻電路，阻值小于1k，功率范圍寬，最大可達(dá)100W。 高壓型：用于高壓裝置中，功率在0.515W之間，額定電壓可達(dá)35kV以上，標(biāo)稱阻值可達(dá)1G（1000M）。 高阻型：阻值在10M以上，最高可達(dá)1014。 集成電阻（電阻排）：這是一種電阻網(wǎng)絡(luò)，它具有體積小、規(guī)整化、精密度高等特點，特別適用于電子儀器儀表及計算機產(chǎn)品中。 電阻器的材料、分類代號及其意義見表1 電阻器的材料、分類代號及其意義 表1材 料分 類字母代號意義數(shù)字代號意義字母代號意義電阻器電位器電阻器電位器T碳膜1普通普通G高功率-H合成膜2普通普通T可調(diào)-S有機實芯3超高頻-W-微調(diào)N無機實芯4高阻-D-多圈J金屬膜5高溫-說明：新型產(chǎn)品的分類根據(jù)發(fā)展情況予以補充Y金屬氧化膜6-C化學(xué)沉積膜7精密精密I玻璃釉膜8高壓函數(shù)X線繞9特殊特殊3電阻器的標(biāo)稱系列及允許偏差。 電阻器的阻值用歐姆、千歐、兆歐表示。電阻的生產(chǎn)廠家是按系列值生產(chǎn)的?，F(xiàn)在常用的有E24系列、E12系列、E6系列。如下表2所示： 表2系列允許偏差電阻器的標(biāo)稱值E24I級（5%）10； 1、1 ； 1、2 ； 1、3 ； 1、5 ； 1、6； 1、8； 2、0； 2、2； 2、4； 2、7； 3、0；33； 3、6； 3、9； 4、3； 4、7； 5、1； 56； 6、2； 6、8； 7、5； 8、2； 9、1； E12II級（10%）10； 1、2； 1、5； 1、8； 2、2； 2、733； 3、9； 4、7； 5、6； 6、8； 7、5；E6III級（20%）10； 1、5； 2、2； 3、3； 4、7； 6、8； 4電阻器的額定功率。 電阻器的額定功率就是允許在電阻器上長期負(fù)載的最大功率。標(biāo)稱最大功率一般常用的有：l8；l4；l2；l；2；5；10；15；20W等。一般電阻器的功率越大，其體積也越大。在電路圖中，電阻器的額定功率標(biāo)志在電阻的圖形符號上，如圖16所示。 圖16 一般常用的18W電阻在電路圖中不作標(biāo)注。只用一個電阻符號表示。選用電阻時一般要求電阻額定功率為實際承受功率的二倍。 5電阻器的表示法： 電阻器的型號有些直接印在電阻體上，有些則以顏色區(qū)別，如綠色為碳膜電阻，紅色為金屬膜電阻。其阻值的表示一般采用直標(biāo)法或色環(huán)法。 （1）直標(biāo)法 將參數(shù)直接標(biāo)在電阻體上。 例：8K2為8、2千歐；這是目前廣泛采用的方法。這種方法規(guī)定阻值的整數(shù)部分寫在阻值單位標(biāo)志符號的前面，阻值的小數(shù)部分寫在阻值標(biāo)志符號的后面。在稍大一些的電阻體上還可以寫上電阻的型號及參數(shù)。如：RTX17、5K5；表示小型碳膜電阻器，7、5K， 精度5等（2）色環(huán)法常見元件參數(shù)的色標(biāo)法如圖17所示。 圖17 以電阻體上所標(biāo)色環(huán)的顏色表示阻值和誤差。普通電阻用四環(huán)，其意義如下：第一、二環(huán)表示有效數(shù)字；第三環(huán)表示倍乘；第四環(huán)表示誤差。 精密電阻用五環(huán)表示，其意義如下：第一、二、三環(huán)：表示有效數(shù)字；第四環(huán)：表示倍 乘；第五環(huán)：表示誤差。色環(huán)的標(biāo)志符號參閱表3 表3：顏色有效數(shù)字乘數(shù)允許偏差棕110紅2102橙3103黃4104綠5105藍(lán)6106紫7107灰8108白9109黑01金10-15%銀10-210%無色20% 6非線性電阻 非線性電阻是敏感電阻。其阻值對外界某種物理量敏感。用于探測某些物理量的變化。常見的非線性電阻有：光敏電阻；氣敏電阻；力敏電阻；熱敏電阻；壓敏電阻；磁敏電阻等等。如： Y壓敏；F，Z熱敏；Q-氣敏：G光敏；C磁敏；S 溫敏；L力敏；等。 例：a、熔斷電阻器 熔斷電阻器又名保險絲電阻器，是一種具有熔斷絲及電阻器作用的雙功能元件。在正常情況下具有普通電阻器的電器功能，一旦電路出現(xiàn)故障時該電阻器因過負(fù)荷會在規(guī)定的時間內(nèi)熔斷開路，從而起到保護其它電路的作用。 熔斷電阻多為灰色，用色環(huán)或數(shù)字表示電阻。熔斷電阻的熔斷時間一般為 10 秒 。熔斷電阻器的常用型號有 RF10 、 RF11 、 RRD0910 、 RRD0911 等 RF10 型表面涂有灰色不燃涂料，其電阻值用色環(huán)表示。 RF11 的阻值用字母表示例如： 1 W 10 、2 W 1 等也有的只標(biāo)功率不標(biāo)阻值。 b、 熱敏電阻 通常，溫度上升時電阻器的阻值只有微小的變化，而熱敏電阻的阻值則隨溫度變化很大。例如,電視機中的消磁電阻，溫度升高時其電阻值迅速增加，使消磁電流迅速減小。這類隨溫度升高而阻值增加的熱敏電阻稱為正溫度系數(shù)電阻器。相反的則為負(fù)溫度系數(shù)的電阻。熱敏電阻通常用字母 RT 表示。目前用得較多的為負(fù)溫度系數(shù)電阻器。如在家用電器中串入負(fù)溫度系數(shù)電阻器作欠壓軟啟動。 C、濕敏電阻 濕敏電阻常用來做傳感器即用于檢測濕度。例如錄象機中在磁鼓旁設(shè)置一個結(jié)露電阻，實際上是濕敏電阻。錄象機內(nèi)濕度過大時磁鼓會結(jié)露水。此電阻的特點是濕度增加電阻值也增加。 D、光敏電阻 光敏電阻器大多數(shù)是由半導(dǎo)體材料制成的，它利用半導(dǎo)體的光導(dǎo)電特性使電阻器的阻值隨入射光線強弱發(fā)生變化。當(dāng)入射光線增強時它的電阻值會明顯減小；當(dāng)入射光減弱時，它的阻值會顯著增大。 e、 磁敏電阻 磁敏電阻是利用磁電效應(yīng)能改變電阻器的電阻值的原理制成的。其阻值會隨穿過它的磁通量密度的變化而變化。它的顯著特點是，在弱磁場中阻值與磁場的關(guān)系呈平方率增加，并有很高的靈敏度。 7電位器 電位器是一種連續(xù)可調(diào)的電阻器。在電子整機中做增益控制、可變衰減、靜態(tài)工作點調(diào)整等用途。分為大型、小型和微調(diào)幾種。種類、外形見圖18：圖18 電位器的圖形符號及外形WT碳膜電位器；WH合成膜電位器；WX線繞電位器；WS 有機實芯電位器；WI玻璃釉電位器等。電阻器的正確選用及注意事項： （ 1 ）按不同的用途選擇電阻器的種類 在一般的收音機、電視機等電路中，選擇普通的碳膜電阻器就可以了，它廉價而且容易買到。對要求較高的電路或電路中的某些部分，要根據(jù)有關(guān)要求選用適當(dāng)種類的電阻器。 （ 2 ）正確選取阻值和允許誤差 電阻器應(yīng)選擇接近計算值的一個標(biāo)稱值。一般的電路對精度沒有要求，選 1 、 2 級的允許誤差就可以了。若有精度要求，如在修理萬用表時，換用的電阻器則應(yīng)選用精密電阻器。 （ 3 ）額定功率的選擇 電阻器的額定功率應(yīng)選用比使用功率大 11、5 倍以上的，才能保證耐用可靠。在某些場合也可將小功率的電阻器串聯(lián)并聯(lián)使用 （ 4 ）使用中注意的問題 A 、電阻器安裝時，它的兩條引出線不要從根部打彎，必須留出一定的距離，否則容易折斷 B 、焊接時不要使電阻器常時間受熱以免引起阻值的變化 C 、大于 10W 的電阻器應(yīng)保證有散熱空間 D 、電阻器在裝入電路前，要檢測一下阻值。二，電容器1認(rèn)識電容器 電容器是儲存電場能的元件。在電路中起隔直流、諧振、耦合、濾波等作用。電容量反映其在一定電壓條件下的儲能本領(lǐng)，儲能越多，容量就越大。常見電容見圖19 圖19電容器的參數(shù)及標(biāo)稱 ：電容器的主要參數(shù)有標(biāo)稱容量、允許偏差、額定電壓、絕緣電阻、損耗因數(shù)、及時間常數(shù)等。 （ 1 ）標(biāo)稱電容及允許偏差 它在電路中的符號是英文字母 C 。表示不同種類的電容其計算公式不一樣，對平行板電容而言電容的計算公式為 C= s/D 式中 E 為介電常數(shù) S 為正對面積 D 為平行板間的距離。電容器的標(biāo)稱容量及允許偏差的基本含義同電阻一樣，只是使用單位（電容量）與電阻不同。電容量的基本單位為 F （法拉）。在 1V 電壓下，電容器所能儲存的電量為 1 庫倫，其容量即為 1F 。但 F 作單位在實用中往往顯得太大，所以常用 mF （毫法）、 F （微法）、 nF （納法）和 pF （皮法），它們之間的關(guān)系如下： 1F106F； 1F109 nF; 1F1012PF.2電容器的型號命名 電容器的型號由五部份組成：其各部份組成的標(biāo)志如下：第一部分：主稱；第二部分：材料；第三部分：分類；第四部分：序號；第五部分：區(qū)別代號；見表4 表4第一部分主稱代號C意義電容器第二部分材料CTIYLZJDAN 等等高頻瓷低頻瓷玻璃釉云母滌綸紙介金屬化紙介鋁電解質(zhì)鉭電解質(zhì)鈮電解質(zhì)第三部分分類12345678等等按材料分略第四部分序號第五部分區(qū)別代號3電容器的標(biāo)稱系列及允許偏差 電容器的標(biāo)稱系列與電阻不同，它是依所用介質(zhì)材料不同而各自成系列。 無機介質(zhì)（瓷介；云母；玻璃釉等）及高頻有機薄膜電容器，其容量的標(biāo)稱系列及允許偏差與電阻的E24、 E12、E6系列相同。這里不再列出。有機介質(zhì)（紙介；金屬化紙介；復(fù)合介質(zhì)等）及低頻有機薄膜電容器標(biāo)稱系列見表5： 表5允許偏差5% 10%20%電容范圍100pf-1f1f-100f標(biāo)稱電容量系列值10； 1、2； 1、5； 2、2； 2、4； 2、7； 33； 3、9； 4、3；4、7； 5、6； 6、8；10； 2、0； 3、3；4、0；4、7； 68； 8、0； 等 4電容器的額定電壓額定電壓： 額定電壓通常也稱作耐壓，是指在允許的環(huán)境溫度范圍內(nèi)，電容上可連續(xù)長期施加的最大電壓有效值。電容的額定電壓通常是指直流工作電壓，但也有少數(shù)品種標(biāo)以交流額定電壓，它主要專用于交流電路或交流分量大的電路中。如果一般電容工作于脈動電壓下，則交流分量通常不得超過直流電壓的百分之幾至百分之十幾（應(yīng)隨交流分量頻率的增高而相應(yīng)遞減），且交、直流分量的總和不得大于額定電壓。所以工作在交流分量較大的電路（如整流濾波電路）中的電容，選取額定電壓參數(shù)應(yīng)適當(dāng)放寬余量。 電容器的耐壓應(yīng)選在實際承受電壓的二倍以上。電解電容一般要大1、3倍以上。電容器的分檔耐壓見表6： 表6電容類型耐壓CY100; 250; 500; CI40; 100; 250; 500;CC40; 60; 100; 150; 250; 500;CJ CL63; 100; 250; 400; 630;CD3; 6.3; 10; 16; 25; 32; 50; 150; 300; 450; 500;絕緣電阻及漏電流 ：電容介質(zhì)不可能絕對不導(dǎo)電，當(dāng)電容加上直流工作電壓時，總有漏電流產(chǎn)生。若漏電流太大，電容就會發(fā)熱損壞，嚴(yán)重的會使外殼爆裂，電解電容器的電解液則會向外濺射。除了電解電容外，一般電容只要質(zhì)量良好，其漏電流是極小的，故用絕緣電阻參數(shù)來表示其絕緣性能；而電解電容因漏電較大，故用漏電流表示其絕緣性能（與容量成正比）。電容的絕緣電阻及漏電流是重要的性能參數(shù)，電子設(shè)備的故障有不少都是因某個電容漏電太大、擊穿而造成的，所以我們不要輕視這個參數(shù)。 5電容器的表示法電容器的表示方法主要有直標(biāo)法、文字符號法和色標(biāo)法 3 種，下面分別予以介紹。 （ 1 ）直標(biāo)法 主要用在體積較大的電容上。標(biāo)注的內(nèi)容有多有少，但一般標(biāo)稱容量、額定電壓及允許偏差這 3 項參數(shù)大都必標(biāo)注，當(dāng)然也有體積太小（如小容量瓷介電容等）的電容僅標(biāo)容量一項（往往連 pF 單位也省略）。標(biāo)注較齊的電容通常有標(biāo)稱容量、額定電壓、允許偏差、電容型號、商標(biāo)、工作溫度及制造日期等。電容器的標(biāo)稱容量、偏差、耐壓一般標(biāo)在電容體上。如圖20： 圖20（ 2 ）文字符號 文字符號法采用字母或數(shù)字或兩者結(jié)合的方法來標(biāo)注電容的主要參數(shù)。其中容量有兩種標(biāo)注法：一是用數(shù)字和字母結(jié)合。如 10p 代表 10pF ， 4.7 代表 4.7 F ， 3p3 代表 3.3pF ， 8n2 代表 8200pF 等。其等點是省略 F ，小數(shù)點往往用 p 、 n 、 m 代替，與電阻標(biāo)注中的 R 、 k 等相似。二是用 3 位數(shù)字表示，其中第一、二位為有效數(shù)字位，表示容量值的有效數(shù)，第三位為倍率，表示有效數(shù)字后的零的個數(shù)，電容量的單位為 pF 。如 203 表示容量為 20000 pF=0.02 F ； 102 =1000pF 等等。此法與電阻 3 位數(shù)碼標(biāo)注法相似，不再多述。值得指出的是，片狀（貼片）電容一般沒有標(biāo)志，這與片狀電阻不一樣，需查電路圖或相關(guān)資料手冊才能知道其容量 6可變電容器 可變電容器是一種依靠旋轉(zhuǎn)改變電容量的電容器。用于接收機的調(diào)諧回路中選臺或在振蕩器中改變頻率。有單連、雙連。 微調(diào)電容器也是一種可變電容器，在小范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，并可固定下來?？捎糜陬l率的準(zhǔn)確調(diào)諧。例如在收音機中的短波部分，可用微調(diào)電容將頻率調(diào)的很準(zhǔn)。 7電容器的檢查用萬用表判斷電容器的質(zhì)量如果沒有專用檢測儀器，使用萬用表也能簡單判斷電容器的質(zhì)量。 檢測小容量電容器 對于容量大于5100pF的電容器，用萬用表的歐姆擋測量電容器的兩引線，應(yīng)該能觀察到萬用表顯示的阻值變化，這是電容器充電的過程。數(shù)值穩(wěn)定后的阻值讀數(shù)就是電容器的絕緣電阻（也稱漏電電阻）。假如數(shù)字式萬用表顯示絕緣電阻在幾百k以下或者指針式萬用表的表針停在距較遠(yuǎn)的位置，表明電容器漏電嚴(yán)重，不能使用。 對于容量小于5100pF的電容器，由于充電時間很快，充電電流很小，直接使用萬用表的歐姆擋就很難觀察到阻值的變化。這時，可以借助一個NPN三極管的放大作用進(jìn)行測量。測量電路如圖21所示。電容器接到A、B兩端，由于晶體管的放大作用，就可以測量到電容器的絕緣電阻。判斷方法同上所述。圖21 小容量電容器的簡易測量方法 測量電解電容器時，應(yīng)該注意它的極性。一般，電容器正極的引線長一些。測量時萬用表內(nèi)電源的正極與電容器的正極相接，電源負(fù)極與電容器負(fù)極相接，稱為電容器的正接。電容器的正向連接比反向連接時的漏電電阻大。注意：數(shù)字式萬用表的紅表筆內(nèi)接電源正極，而指針式萬用表的黑表筆內(nèi)接電源正極。當(dāng)電解電容器引線的極性無法辨別時，可以根據(jù)電解電容器正向連接時絕緣電阻大，反向連接時絕緣電阻小的特征來判別。用萬用表紅、黑表筆交換來測量電容器的絕緣電阻，絕緣電阻大的一次，連接表內(nèi)電源正極的表筆所接的就是電容器的正極，另一極為負(fù)極。 可變電容器的漏電或碰片短路，也可用萬用表的歐姆擋來檢查。將萬用表的兩只表筆分別與可變電容器的定片和動片引出端相連，同時將電容器來回旋轉(zhuǎn)幾下，阻值讀數(shù)應(yīng)該極大且無變化。如果讀數(shù)為零或某一較小的數(shù)值，說明可變電容器已發(fā)生碰片短路或漏電嚴(yán)重。三、電感器 電感器是一種儲存磁場能的器件。在電路中可用做阻流；濾波；耦合；振蕩電路；也可與電容器配合構(gòu)成諧振電路，用來選頻。l，認(rèn)識電感器， 電感器是由線圈構(gòu)成的，所以又稱電感線圈。為了增加回路Q值，縮小體積，常將其繞在鐵磁物質(zhì)上，所以電感器是一種非線性器件。（把漆包線或紗包線等在絕緣的骨架上繞一定圈數(shù)，就構(gòu)成了線圈。按導(dǎo)磁材料分為空氣芯、磁芯、鐵芯等。按繞制方法分為單層、多層、蜂房式幾種。圈數(shù)越多，直徑越大，長度與直徑比越接近110，其電感量越大。）見圖22： 圖22電感器的參數(shù)：.（1） 電感量 L 電感量 L 也稱作自感系數(shù)，是表示電感元件自感應(yīng)能力的一種物理量。當(dāng)通過一個線圈的磁通（即通過某一面積的磁力線數(shù)）發(fā)生變化時，線圈中便會產(chǎn)生電勢，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。所產(chǎn)生的電勢稱感應(yīng)電勢，電勢大小正比于磁通變化的速度和線圈匝數(shù)。當(dāng)線圈中能產(chǎn)生變化的電流時，線圈產(chǎn)生的磁通也要變化，磁通掠過線圈，線圈兩端便產(chǎn)生感應(yīng)電勢，這便是自感應(yīng)現(xiàn)象。自感電勢的方向總是阻止電流變化的，猶如線圈具有慣性，這種電磁慣性的大小就用電感量 L 來表示。 L 的大小與線圈匝數(shù)、尺寸和導(dǎo)磁材料均有關(guān)，采用硅鋼片或鐵氧體作線圈鐵芯，可以較小的匝數(shù)得到較大的電感量。 L 的基