內容簡介
《電子工藝裝配技術基礎》根據教學實踐的要求,注重學生動手能力的培養,主要講授電子工藝和電子設計的基本知識,培養學生從事電子技術實踐的基本技能,使學生瞭解並掌握電子産品設計、安裝和調試的全過程。《電子工藝裝配技術基礎》內容包括安全用電、常用電子元器件、焊接技術、常用電子儀器儀錶、錶麵安裝技術、印製電路闆的設計和製作、實習電子産品等。
《電子工藝裝配技術基礎》內容充實、詳略得當、實用性強,可作為各類理工科學生電子實踐課的教材,亦可作為科技創新實踐、課程設計、畢業實踐、電子競賽的實用指導書,同時也可作為職業教育、技術培訓及相關專業技術人員和電子愛好者的參考用書。
內頁插圖
目錄
第1章 安全用電
1.1 觸電
1.2 安全防護
1.3 觸電急救方法
第2章 常用電子元器件
2.1 電阻器
2.2 電容器
2.3 電感器
2.4 二極管
2.5 三極管
2.6 集成電路
第3章 焊接技術
3.1 焊接的基本知識
3.2 焊接材料與工具
3.3 手工焊接技術
3.4 手工拆焊
3.5 實用焊接工藝
3.6 工業生産中的焊接技術
第4章 常用電子儀器儀錶
4.1 指針式萬用錶的使用與原理
4.2 數字型萬用錶
4.3 雙蹤示波器
4.4 晶體管特性圖示儀
4.5 函數信號發生器
第5章 錶麵安裝技術
5.1 SMT技術的發展過程
5.2 錶麵裝配元器件
5.3 錶麵安裝材料
5.4 SMT安裝工藝
5.5 SMT生産綫主要設備
第6章 印製電路闆的設計和製作
6.1 印製電路闆基礎知識
6.2 印製電路闆的設計
6.3 印製電路闆的製作
6.4 手工印製電路闆
6.5 印製電路闆的發展
6.6 印製電路闆的計算機輔助設計
第7章 實習電子産品
7.1 迷你音響
7.2 晶體管外差式收音機
7.3 調頻調幅收音機
7.4 MF47型萬用錶
7.5 DT830D數字萬用錶
7.6 電視機裝配
參考文獻
前言/序言
本書是為電子工藝裝配教學而編寫的實踐性教材。本書以培養學生的實際動手能力和創新能力為目標,主要講授電子工藝和電子設計的基本知識,培養學生從事電子技術實踐的基本操作技能,使學生瞭解並掌握電子産品設計、安裝和調試的全過程。
本書內容包括安全用電、常用電子元器件、焊接技術、常用電子儀器儀錶、錶麵安裝技術、印製電路闆的設計和製作、實習電子産品等。
本書具有以下特點:
(1)實用性。以突齣動手能力的培養為基礎,以工程實踐內容為重點,提供瞭幾種電子産品可供選用,以加深對理論知識的理解和對實踐操作技能的運用,使學生得到實踐工程訓練,從而鍛煉和提高學生的動手能力和創新意識。
(2)先進性。注重新器件、新工藝、新技術的介紹和應用,讓學生瞭解到本專業、本領域的新動態。
(3)注重能力培養。電子工藝裝配實踐教學是培養學生電子技能最直接的教學環節。本書通過焊接技術、常用元器件的識彆和測試、印製闆的設計與製作、電子産品的調試與維修、電子電路的設計等內容,從各種途徑提高學生的實踐能力。
本書由西北工業大學明德學院焦庫、劉建都任主編,何小琴、王庭良任副主編。在編寫的過程中得到瞭西北工業大學明德學院教學部、電子信息工程係及王維斌、楊斌等老師的關心和大力支持。在編寫和修訂的過程中,西北工業大學電子信息學院張會生教授給予瞭指導和幫助,在此錶示衷心感謝!編寫本書曾參閱瞭相關文獻資料,在此,謹嚮其作者深錶謝忱。
由於水平有限和經驗不足,書中難免存在錯漏或不妥之處,懇請讀者批評指正。
《電路闆上的奇跡:精密裝配與電子製造的入門指南》 前言 在這個信息爆炸、科技飛速發展的時代,電子産品已滲透到我們生活的方方麵麵。從指尖輕觸的智能手機,到驅動現代工業的復雜機器,其核心都離不開一塊塊精密設計的電路闆。而要讓這些電路闆從圖紙走嚮現實,並承載起強大的功能,則需要一係列復雜而嚴謹的裝配工藝。本書《電路闆上的奇跡:精密裝配與電子製造的入門指南》正是為你揭示這一幕幕“幕後故事”的窗口。它並非深奧的理論堆砌,也不是枯燥的技術手冊,而是將電子産品製造中最具魅力的環節——電路闆裝配——以一種生動、直觀且詳盡的方式呈現給每一位對電子世界充滿好奇的讀者。 本書的編寫初衷,是為那些希望踏入電子製造領域,或是對電子産品如何誕生感到好奇的初學者提供一個堅實而易懂的入門基礎。我們深知,電子製造並非遙不可及的神秘技術,它的每一個環節都蘊含著科學的智慧和工匠的精神。通過本書,你將瞭解到,從一塊空白的電路闆到能夠運行各種應用程序的電子設備,其間經曆瞭怎樣令人驚嘆的轉化。 第一章:揭秘電路闆——電子設備的靈魂載體 在本章,我們將首先認識電子設備的核心——印刷電路闆(PCB)。你將瞭解到PCB的起源和發展,理解它為何能成為電子元件的“傢”。我們將深入剖析PCB的構成,包括基闆材料(如FR-4、鋁基闆等)的特性及其選擇依據,銅箔層的關鍵作用,以及絕緣層和阻焊層的保護功能。 我們會詳細介紹PCB的結構,包括單層闆、雙層闆和多層闆的差異,以及它們在不同應用場景下的優勢。通過豐富的圖例,你將清晰地看到PCB上布綫(Trace)的含義,理解過孔(Via)是如何實現層間連接的。我們還將探討PCB錶麵處理技術,如噴锡、沉金、OSP等,理解它們對於焊接性能和闆材保護的重要性。 第二章:焊接的藝術——連接微小世界的關鍵 焊接是電路闆裝配中最核心的工藝之一。本章將帶你領略焊接的魅力,並從基礎知識入手,讓你透徹理解焊接的原理。我們將區分手工焊接和自動化焊接兩大類,並詳細介紹它們各自的優缺點和適用範圍。 在手工焊接部分,你將學習到正確使用電烙鐵的技巧,包括烙鐵頭的選擇、溫度的控製、焊锡絲的種類和助焊劑的作用。我們將通過圖文並茂的方式,演示如何進行可靠的焊點連接,避免虛焊、漏焊、冷焊等常見問題。你將學會如何為不同類型的電子元件(如電阻、電容、二極管、三極管等)焊接,以及如何處理引腳較多、體積較小的集成電路。 在自動化焊接方麵,我們將重點介紹波峰焊和迴流焊兩種主流工藝。你將瞭解波峰焊的工作流程,包括預熱、助焊劑塗覆、焊接和冷卻等步驟,以及其在通孔元件焊接中的優勢。對於更廣泛應用於錶麵貼裝元件(SMT)的迴流焊,我們將深入解析其預熱、迴流和冷卻三個階段的溫度麯綫控製的重要性,理解溫度麯綫如何直接影響焊接的質量和可靠性。 第三章:元件的選型與安放——搭建電子骨架 在焊接之前,正確的元件選型和精確的安放是至關重要的。本章將引導你瞭解各種常見的電子元件,並掌握它們在電路闆上的“身份標識”和安裝要求。 我們將分類介紹各類元器件,例如: 阻容元件: 電阻的阻值、功率、精度;電容的容值、耐壓、類型(陶瓷電容、電解電容、鉭電容等)及其在電路中的作用。 半導體器件: 二極管(整流二極管、穩壓二極管、發光二極管)、三極管(NPN、PNP)、場效應管(MOSFET)等,以及它們在電路闆上的極性判斷和封裝類型。 集成電路(IC): 各類IC的封裝形式(DIP、SOP、QFP、BGA等),引腳的數量和排列方式,以及它們在電路闆上安裝時的方嚮和注意事項。 連接器與開關: 各類插座、插頭、按鍵、撥動開關等,瞭解它們的功能和固定方式。 隨後,我們將重點講解元件在電路闆上的安放原則。這包括: 方嚮性: 極性元件(如電解電容、二極管、IC)的正確方嚮。 間距: 元件之間的閤理間距,以避免相互影響、方便焊接和維護。 散熱: 對於發熱量較大的元件,如何閤理布局以利於散熱。 機械強度: 對於體積較大或受力較大的元件,如何進行固定。 信號通路: 盡量縮短高頻信號的走綫,避免乾擾。 第四章:錶麵貼裝技術(SMT)——微型化與高效率的典範 隨著電子産品的不斷小型化和功能集成度的提升,錶麵貼裝技術(SMT)已成為現代電子製造的主流。本章將為你詳細解析SMT的整個工藝流程,讓你對其精妙之處有所體會。 你將瞭解到SMT所需的關鍵設備,如貼片機(Pick-and-Place Machine)的工作原理,它是如何精確、高速地抓取和放置錶麵貼裝元件的。我們將介紹其工作流程:從元件料帶的供給、吸嘴的抓取、視覺識彆、位置補償到最終的放置。 我們將深入解析SMT的另一核心工藝——锡膏印刷。你將瞭解锡膏的組成和特性,以及使用鋼網(Stencil)進行精確印刷的原理。本章將詳細闡述鋼網的開孔設計、锡膏的粘度、印刷速度和壓力等參數對印刷質量的影響。 之後,我們將詳細介紹SMT的焊接方式——迴流焊。如前所述,我們將再次強調溫度麯綫控製的重要性,並介紹常見的溫度麯綫類型(如強製對流、紅外綫等)及其適用性。 最後,我們將提及SMT的一些關鍵品質檢驗方法,如目檢、X-ray檢測等,以確保微小元件的可靠焊接。 第五章:通用元件裝配(THT)——經典而可靠的基石 雖然SMT占據主導地位,但通孔元件(Through-Hole Technology, THT)在許多領域依然扮演著重要角色,尤其是在需要更高機械強度和電流承載能力的場閤。本章將聚焦THT的裝配工藝。 我們將詳細介紹THT元件的插入流程,包括人工插入和自動化插件機的應用。你將瞭解如何識彆元件的極性,以及如何根據PCB上的標記將元件正確插入到預設的孔位中。 對於THT元件的焊接,我們將重點介紹波峰焊的工藝細節。你將瞭解到助焊劑的作用、波峰焊機的結構(如預熱區、助焊劑噴塗區、波峰焊接區、冷卻區)以及各區域溫度和速度的設定對焊接質量的影響。我們還將討論手工焊接THT元件的技巧,尤其是在一些難以實現自動化生産的特殊情況下。 第六章:裝配後的質量檢驗與測試——確保産品可靠性 再精密的裝配工藝,也需要經過嚴格的質量檢驗纔能交付使用。本章將為你介紹電路闆裝配後的各種檢測和測試方法。 我們將首先介紹外觀檢查(Visual Inspection),包括目視檢查和顯微鏡檢查,重點關注焊點質量、元件方嚮、有無異物等。 接著,我們將介紹自動化光學檢測(AOI)技術,它如何通過高速成像和圖像分析來識彆焊接缺陷、元件缺失、極性錯誤等問題。 我們還將深入講解電氣連接測試,包括開路測試(Open Circuit Test)和短路測試(Short Test),以及使用ICT(In-Circuit Test)進行更全麵的功能性檢測。 對於一些特定應用,我們還會提及其他重要的測試手段,如功能測試(Functional Test),模擬設備實際工作場景,驗證電路闆是否能正常工作。 第七章:裝配中的常見問題與對策——攻剋技術難關 在電子産品裝配過程中,總會遇到各種各樣的問題。本章旨在為你提供一份實用的故障排除指南。 我們將從焊點質量入手,詳細分析虛焊、冷焊、锡橋(短路)、拉尖、焊球等常見焊接缺陷的成因,並提供相應的解決方案。 在元件方麵,我們將討論元件損壞、方嚮錯誤、型號不符等問題,以及如何通過正確的裝配流程和檢查來避免。 對於PCB本身,如焊盤脫落、綫路斷裂、基闆變形等,我們將分析其可能的原因,並給齣處理建議。 此外,我們還將觸及靜電放電(ESD)防護的重要性,以及如何在裝配過程中有效防止靜電對敏感元件的損害。 第八章:安全與環保——負責任的電子製造 電子製造過程中,安全生産和環境保護是不可忽視的重要環節。本章將為你普及相關的知識和要求。 我們將詳細介紹在進行電路闆裝配時需要注意的安全事項,包括用電安全、使用化學品(如助焊劑、清洗劑)的安全規範、機械操作安全等。 在環保方麵,我們將討論廢棄物處理(如廢舊元件、锡渣、清洗廢液)的正確方法,以及如何減少生産過程中對環境的影響。我們將提及一些環保型的焊接材料和清洗劑。 結語 《電路闆上的奇跡:精密裝配與電子製造的入門指南》並非終點,而是你探索電子製造世界的起點。我們希望通過這本書,能夠點燃你對電子技術的熱情,讓你對那些隱藏在設備背後的精密工藝有瞭更深刻的理解。從一枚枚微小的元件,到一塊塊承載著智慧的電路闆,再到最終呈現在你手中的強大電子産品,每一個環節都凝聚著人類的智慧和創造力。掌握瞭這些基礎知識,你將能更清晰地看到電子産品從圖紙到現實的“奇跡”是如何發生的。願這本書能成為你在這條道路上的一位得力夥伴。