第三章 电子设备的元器件布局与装配
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电子设备的装配与调试作业指导书第1章电子设备装配基础知识 (4)1.1 电子设备概述 (4)1.2 常用电子元器件 (4)1.3 装配工具及仪器设备 (4)第2章电路板装配 (4)2.1 焊接技术 (4)2.1.1 焊接前的准备 (4)2.1.2 焊接操作方法 (4)2.1.3 焊接注意事项 (5)2.2 电路板布局与安装 (5)2.2.1 电路板布局原则 (5)2.2.2 电路板安装方法 (5)2.3 电路板调试与检测 (5)2.3.1 调试工具与仪器 (5)2.3.2 调试方法与步骤 (6)第3章电子产品结构装配 (6)3.1 结构装配工艺 (6)3.1.1 装配前的准备 (6)3.1.2 装配方法 (6)3.1.3 工艺流程 (6)3.2 装配顺序与要求 (6)3.2.1 装配顺序 (6)3.2.2 装配要求 (6)3.3 装配过程中的质量控制 (7)3.3.1 工艺检查 (7)3.3.2 质量检验 (7)3.3.3 异常处理 (7)3.3.4 记录与反馈 (7)第4章电子产品调试准备 (7)4.1 调试概述 (7)4.2 调试仪器与设备 (7)4.2.1 示波器:用于观察电路信号的波形,分析信号的质量和稳定性。
(7)4.2.2 信号发生器:提供各种频率、幅度和波形的信号,以便对电路进行激励。
(7)4.2.3 万用表:测量电压、电流、电阻等基本电参数。
(7)4.2.4 频谱分析仪:分析信号的频谱特性,检测干扰和噪声。
(7)4.2.5 网络分析仪:测试电路的阻抗、反射系数等参数,分析电路的传输特性。
(7)4.2.6 热像仪:检测电子产品运行过程中的温度分布,评估散热功能。
(8)4.2.7 数字示波器:分析数字信号波形,捕捉瞬间故障。
(8)4.2.8 逻辑分析仪:分析数字系统的逻辑关系,定位故障。
(8)4.2.9 其他辅助工具:如螺丝刀、镊子、扳手等,用于装配和调试过程中的操作。
课题第三章电子设备的元器件布局与装配3.1元器件的布局原则授课班级授课时数2学时授课类型新授课授课教师教学目标知识目标1.撑握元器件的布局应遵守的原则。
2.学会布局时的排列方法和要求。
能力目标培养学生对元器件布局的能力,并为以后学习实践中能够合理的对元器件进行布局。
情感目标培养学生严谨的工作态度和有条理的思想,增加对电子设备组装与布局的兴趣教法举例、引导教材分析重点元器件的布局原则布局时的排列方式和要求难点布局时的排列方式和要求教具多媒体投影仪、电脑板书设计第三章电子设备的元器件布局与装配3.1元器件的布局原则§3.1.1元器件的布局原则元器件布局应保证电性能指标的实现元器件的安装元器件的布局元器件布局应有利于散热和耐热和耐冲击振动§3.1.2布局时排列方法和要求(1)按电路图顺序成直线排列是最好的排列方式电路元器件成直线排列的优点(2)注意各级电路、元器件、导线之间的相互影响(3)排列元器件时,应注意其接地方法和接地点(4)在元器件布局时应满足电路元器件的特殊要求教学过程教学环节教学内容教学调控时间分配本章简介引入本章介绍了电子设备组装时元器件、组件、连线的布局原则,组装方法和具体要求,主要包括:元器件的布局原则、导线选用时考虑的因素,扎线的工艺要求及方法、电子设备的组装结构形式及总体布局原则、电子设备的链接连接方式和连接工艺。
电子设备由元器件、组件、及零部件组装而成,只有通过合理的布局、妥善安排其位置,才能有得于保证技术指标的实现,并使其稳定可靠的工作。
教师简介展示一个布局合理完整的电子设备的图片5分钟5分钟布局原则教学环节教学内容教学调控时间分配新授课3.1元器件的布局原则§3.1.1元器件的布局原则电子设备、组件中元器件的布局,应遵循以下原则。
1.元器件布局应保证电性能指标的实现电性能一般指:频率特性、信号失真、增益、工作稳定、相位移、噪声电平、效率等有关指标,具体要随电路不同而异。
第一章概述1.1电子设备结构设计与制造工艺1.1.1现代电子设备的特点当前,电子技术广泛地应用于国防、国民经济各部门以及人民生活等各个领域。
由于生产和科学技术的发展,新工艺和新材料应用,超小型化元器件和中大规模、超大规模集成电路的研制和推广,使电子设备在电路上和结构上产生巨大的变化。
小型化、超小型化、微型化结构的出现,使得一些传统的设计方法逐渐被机电结合、光点结合等新技术所取代,再加上电子设备要适应更加广泛的用途和恶劣苛刻的工作环境,就使当代电子设备具有不同于过去的特点。
这些特点可归纳为以下几方面:1.设备组成较复杂,组装密度大现代电子设备要求具有多种功能,设备组成较复杂,元器件、零部件数量多,且设备体积要小,组装密度大。
尤其是超大规模集成电路及其衍生的各种功能模块的出现,使电子设备的组装密度较过去提高了很多。
2.设备使用范围广,所处的工作环境条件复杂。
现代电子设备往往要在恶劣而苛刻的环境条件下工作。
有时要承受高温、低温和巨大温差变化;高湿度和低气压;强烈的冲击和振动;外界的电磁干扰等。
这些都会对电子设备的正常工作产生影响。
3.设备可靠性要求高、寿命长现代电子设备要求具有较高的可靠性和足够的工作寿命。
可靠性低的电子设备将失去使用价值。
高可靠性的电子设备,不仅元器件质量要求高,在电路设计和结构设计中都要作出较大的努力。
4.设备要求高精度、多功能和自动化现代电子设备往往要求高精度、多功能和自动化,有的还引入了计算机系统,因而其控制系统较为复杂。
精密机械广泛地应用于电子设备是现代电子设备的一大特点。
自控技术、遥控遥测技术、计算机数据处理技术和精密机械的紧密结合,有的电子设备要求有智能实现人机交流,使电子设备的精度和自动化程度达到了相当高的水平。
上述电子设备的特点,只是对整体而言,具体到某种设备又各具自己的特点。
由于当代电子设备具有上述特点,对电路设计和结构设计的要求更高了,设计、生产人员充分了解电子设备的特点,对于确保电子设备的性能满足使用要求十分必要的。
电子装联基础知识目录一、基本概念 (2)1.1 电子装联的定义 (3)1.2 电子装联的目的和意义 (4)1.3 电子装联的基本流程 (5)二、电子装联的材料 (6)2.1 印刷电路板(PCB) (7)2.2 电子元件 (9)2.3 连接器 (9)2.4 焊接材料 (11)三、电子装联的工艺技术 (12)3.1 焊接技术 (13)3.1.1 手工焊接 (14)3.1.2 波峰焊接 (16)3.1.3 回流焊接 (17)3.2 装配技术 (18)3.2.1 零件装配 (19)3.2.2 组件装配 (20)3.3 导线加工技术 (21)3.3.1 导线剥皮 (23)3.3.2 导线接头制作 (24)3.3.3 导线固定 (25)四、电子装联的质量控制 (26)4.1 质量管理体系 (27)4.2 质量控制流程 (28)4.3 质量检测方法 (30)五、电子装联的标准化与规范化 (30)5.1 标准化工作 (32)5.2 规范化操作 (33)六、电子装联的发展趋势与创新 (34)6.1 智能化生产 (36)6.2 自动化与机器人技术 (37)6.3 绿色制造与环保要求 (38)一、基本概念电子装联基础知识是电子制造领域中的基础环节,涉及到电子元器件的组装、焊接、测试等一系列过程。
这一环节的质量直接影响到电子产品的性能和可靠性。
电子元器件:这是构成电子产品的基本单元,包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
这些元件通过特定的封装形式(如SMD,即表面贴装设备)被集成到电路板上。
电路板:作为电子元器件的支撑和连接载体,电路板通常由多层印刷电路板(PCB)组成,上面布满了导电层和绝缘层,用于传输电流和信号。
焊接技术:焊接是将电子元器件与电路板牢固连接的关键步骤。
常见的焊接方法有手动焊接和波峰焊接等,手动焊接适用于短期建立稳定的电气连接,而波峰焊接则适合大批量生产。
装配:装配是将电子元器件按照设计要求组装到电路板上的过程。
电子行业浅析电子产品的装配简介电子行业是现代社会不可或缺的关键领域之一。
在电子行业中,电子产品的装配是一个核心环节。
电子产品装配是指将各种电子组件和配件按照一定的工艺流程进行组装,最终形成成品电子产品。
本文将浅析电子产品的装配过程、装配流程和关键要素。
电子产品的装配过程电子产品的装配过程包含多个步骤,每个步骤都有其独特的工作内容和要求。
常见的电子产品装配过程如下:1.材料准备:包括电子元器件、配件、组件等。
这一步骤要求对材料进行检查、分类、标识,确保材料的质量和数量的准确性。
2.SMT贴片:SMT(Surface MountTechnology)是现代电子组装中的一种常见工艺。
通过自动化设备将电子元器件直接粘贴在PCB(Printed Circuit Board)上,提高生产效率。
3.焊接:将电子元器件焊接到PCB上。
焊接技术分为手工焊接和波峰焊接。
手工焊接需要操控焊接电笔,将焊锡粘贴在电子元器件和PCB接触点上;波峰焊接则是通过将PCB浸入熔化的焊锡中,使焊锡液体顶起PCB上的电子元器件,实现焊接。
4.组件装配:将焊接好的电子元器件和其他配件组装在一起。
这一步骤要求准确的组件定位、合理的组装方法,确保电子产品的功能和性能。
5.调试和测试:装配完成的电子产品需要进行功能和性能的测试,以确保产品的质量和可靠性。
常用的测试方法包括功能测试、ICT测试(In-Circuit Test)和AOI检测(Automated Optical Inspection)等。
6.包装和出货:最后一步是对装配完成的电子产品进行包装,并准备出货。
合适的包装可以保护产品的安全,在运输和销售过程中起到重要作用。
电子产品的装配流程电子产品的装配流程是指按照一定的顺序和步骤进行装配操作。
电子产品的装配流程可以根据具体的产品类型和生产要求有所不同,但通常包含以下几个阶段:1.前期准备:包括材料采购、生产计划制定、设备调试等。
2.SMT贴片:将电子元器件贴片到PCB上。
元器件的装配方式与布局元器件的装配方式与布局是指将不同类型的元器件按照特定的方式进行组合、安装和布置,以满足电路设计的需求。
合理的装配方式与布局不仅可以提高电路的性能,还可以使电路具有较好的可靠性和维修性。
下面是几种常见的元器件装配方式与布局:1. 点对点布局:点对点布局是最简单的装配方式,适用于简单的电路。
它的原理是将元器件的引脚直接相连,剩余的引脚通过焊接或插座连接到电路板上。
这种方式虽然简单,但容易产生杂散电容和电感,影响电路性能。
因此,点对点布局一般用于低频、小信号的电路。
2. 矩阵布局:矩阵布局是将元器件按照规律的矩阵排列,使得电路板的布局整齐美观。
这种方式适用于大规模集成电路和模块化设计的电路。
矩阵布局具有布线简单、稳定性好的优点,但对于高频和高速电路,由于元器件之间的互相干扰较大,容易产生串扰和时钟偏移,因此需要进行严格的信号完整性设计。
3. 裸露芯片布局:裸露芯片布局是指将芯片裸露地直接焊接在电路板上,用导线进行连接。
这种布局方式主要用于高频、高速、大功率的电路。
裸露芯片布局可以减少元器件之间的引脚长度,降低传输延迟和串扰效应,提高电路的性能。
4. 双面布局:双面布局是指在电路板的两面布置元器件,通过通过焊接或插座连接。
这种布局方式适用于复杂的电路,可以有效地减少电路板的面积,提高元器件的集成度。
双面布局要注意元器件之间的电磁兼容性,避免互相干扰。
5. 多层板布局:多层板布局是指在多个电路板之间进行连接,形成一个多层结构。
这种布局方式适用于复杂的高速、高频电路,可以有效地减少电路板的尺寸和引脚长度,提高信号完整性和抗干扰能力。
多层板布局要注意信号的分层和电源地的布局,以减少信号传输的干扰。
总之,合理的元器件装配方式与布局可以使电路具有较好的性能和稳定性,并提高电路的可靠性和维修性。
在进行装配和布局时,需要根据电路的类型、频率、功率等特性进行选择,并遵循良好的设计规范和经验。
元器件的装配方式与布局在电路设计中起着至关重要的作用。
课题第三章电子设备的元器件布局与装配3.1元器件的布局原则授课班级授课时数2学时授课类型新授课授课教师教学目标知识目标1.撑握元器件的布局应遵守的原则。
2.学会布局时的排列方法和要求。
能力目标培养学生对元器件布局的能力,并为以后学习实践中能够合理的对元器件进行布局。
情感目标培养学生严谨的工作态度和有条理的思想,增加对电子设备组装与布局的兴趣教法举例、引导教材分析重点元器件的布局原则布局时的排列方式和要求难点布局时的排列方式和要求教具多媒体投影仪、电脑板书设计第三章电子设备的元器件布局与装配3.1元器件的布局原则§3.1.1元器件的布局原则元器件布局应保证电性能指标的实现元器件的安装元器件的布局元器件布局应有利于散热和耐热和耐冲击振动§3.1.2布局时排列方法和要求(1)按电路图顺序成直线排列是最好的排列方式电路元器件成直线排列的优点(2)注意各级电路、元器件、导线之间的相互影响(3)排列元器件时,应注意其接地方法和接地点(4)在元器件布局时应满足电路元器件的特殊要求教学过程教学环节教学内容教学调控时间分配本章简介引入本章介绍了电子设备组装时元器件、组件、连线的布局原则,组装方法和具体要求,主要包括:元器件的布局原则、导线选用时考虑的因素,扎线的工艺要求及方法、电子设备的组装结构形式及总体布局原则、电子设备的链接连接方式和连接工艺。
电子设备由元器件、组件、及零部件组装而成,只有通过合理的布局、妥善安排其位置,才能有得于保证技术指标的实现,并使其稳定可靠的工作。
教师简介展示一个布局合理完整的电子设备的图片5分钟5分钟布局原则2教学环节教学内容教学调控时间分配新授课3.1元器件的布局原则§3.1.1元器件的布局原则电子设备、组件中元器件的布局,应遵循以下原则。
1.元器件布局应保证电性能指标的实现电性能一般指:频率特性、信号失真、增益、工作稳定、相位移、噪声电平、效率等有关指标,具体要随电路不同而异。
2.元器件的安装元器件布局时应考虑到布线,做到相互照顾。
3.元器件的布局元器件布局应考虑使安装结构紧凑,重量分布均衡,排列有序、有利于结构设计。
4.元器件布局应有利于散热和耐热和耐冲击振动高温对大多数元器件影响较大,特别是半导体器件和对温度敏感的元器件。
§3.1.2布局时排列方法和要求元器件布局时排列方法和要求(1)按电路图顺序成直线排列是最好的排列方式图3.1按顺序直线布局通过投影仪上的图片实例,教师依次介绍和描述布局原则投影仪上给出一个元器件呈直线排列的电子设备图像35分钟6分钟教学环节教学内容教学调控时间分配新授课电路元器件成直线排列的优点是:(a)电路的输入级和输出级距离较远,减少了输入与输出之间的寄生反馈(寄生耦合)。
(b)各级电路的地电流主要在本级范围内流动,减少了级间的地电流窜扰。
(c)便于各级电路的屏蔽和隔离。
(2)注意各级电路、元器件、导线之间的相互影响各级电路之间应留有适当的距离,并根据元器件尺寸合理安排,要注意前一级输出与后一级输入的衔接,避免元器件之间产生干扰。
(3)排列元器件时,应注意其接地方法和接地点(4)在元器件布局时应满足电路元器件的特殊要求对于热敏元器件和发热最大的元器件,在布局时应注意其热干扰,可采取热隔离或散热措施;对需要屏蔽的电路和元器件,布局时应留有安装屏蔽结构的空间。
对推挽电路、桥式电路或其他要求电性能对称的电路同,排列元器件时注意做到结构对称,即做到元器件位置对称,连线对称,使电路的分布参数尽可能一致。
播放多种电子元器件成直线排列的电子设备的图片,依次讲解其优点接地示例播放具有特殊要求的元器件布局的电子设备图片10分钟2分钟3分钟8分钟4教学环节教学内容教学调控时间分配巩固练习课后小结课后作业1.元器布局有哪些原则?2.元器件成直线排列的优点是?元器件的布局原则、布局时的排列方法和要求元器件布局时有哪些排列方法和要求?个别提问扼要总结8分钟5分钟3分钟课后回顾课题第三章电子设备的元器件布局与装配3.2典型单元的组装与布局授课班级授课时数2学时授课类型新授课授课教师教学目标知识目标1.进一步了解组装与布局,了解典型单元的组装与布局2.学会典型单元组装与布局时应注意的问题。
能力目标培养学生对典型元器件组装与布局的能力,掌握组装与布局时应注意的问题。
情感目标培养学生严谨的工作态度和有条理的思想,增加对电子设备组装与布局的兴趣教法教材分析重点1.整流稳压电源的组装与布局2.放大器的组装与布局3.高频系统的组装与布局难点高频系统的组装与布局教具6板书设计第三章电子设备的元器件布局与装配3.2典型单元的组装与布局§3.2.1整流稳压电源的组装与布局整流稳压电源组装、布局时应考虑的问题重量分布均衡易出故障的元器件的安装发热量大的元器件的安装电源内往往有高压、要特别注意安全电源与低频电路(特别是放大器)要隔开防止电源变压器在冲击振动时产生过大挠度§3.2.2放大器的组装与布局放大器组装、布局时应考虑的问题(1)直线布置,不能交错,有足够的空间(2)垂直布置§3.2.3高频系统的组装与布局1.高频系统的布局、布线和装配(1)要减小电感耦合和电容耦合(2)高频系统要求具有较高的绝缘性能3.高频系统屏蔽的特点(1)振荡回路的屏蔽特点(2)高频系统屏蔽时应注意的问题○1.单独屏蔽。
○2.注意隔开,注意分开走线。
○3.采用镀银铜材。
○4.采用镀银裸铜线。
教学过程教学环节教学内容教学调控时间分配复习引入元器件的布局应遵循什么样的原则?为了进一步理解组装与布局,下面就电子设备典型单元或组件讨论其组装与布局。
教师提问学生回答介绍一下本次将学的内容2分钟1分钟教学环节教学内容教学调控时间分配新授课3.2典型单元的组装与布局§3.2.1整流稳压电源的组装与布局1.整流稳压电源的要求(1)能输送给负载规定的直流电流和电压,并能在最大负荷下保持输出稳定。
(2)在输入电压波动情况下,能保持输出电压稳定,并有较高稳压系数。
(3)保证输出直流接近于恒定直流,纹波系数较小。
(4)电流应具有较高效率。
2.整流稳压电源组装、布局时应考虑的问题(1)安装布局时应使重量分布均衡。
(2)易出故障的元器件应安装在便于更换的部位。
(3)发热量大的元器件,在布局时应考虑便于散热,应安装在空气容易流通的地方。
(4)电源内往往有高压、要特别注意安全。
(5)电源必须与低频电路(特别是放大器)隔开,或者把电源的铁心器件屏蔽起来。
(6)电源变压器重量较大,在布局时应采取适当措施,以防止在冲击振动时产生过大挠度。
§3.2.2放大器的组装与布局1.对放大器的要求(1)低频放大器要求较好的频率特性。
(2)中频和高频放大器应具有适当的增益。
(3)放大器失真程度要小,对中频、高频放大器的失真应有严格的要求。
(4)放大器应工作稳定,不产生自激振荡。
(5)对功率放大器要求有较高的效率。
2.放大器组装、布局时应考虑的问题(1)放大器的元器件布局必须按电路顺序直线布置,各级元器件不能交错,级与级之间有足够的空间。
(2)各种变压器(输入、输出、级间)、扼流圈之间以及它们和其他元器件之间应相互垂直布置。
讲解讲解8分钟12分钟10分钟12分钟8教学环节教学内容教学调控时间分配新授课(3)对多级放大器,注意抑制因寄生耦合而形成的反馈。
(4)要抑制电源对放大器的影响,每级电路集电极回路与电源之间应加去耦合电路,消除通过电源内阻和馈线产生的级间耦合。
(5)布置元器件时应注意接地点的选择。
(6)对高频放大器的组装与布局与一般高频电路相同。
§3.2.3高频系统的组装与布局1.高频系统的布局、布线和装配(1)要减小由于布线和装配时所引起的电感耦合和电容耦合(2)高频系统要求具有较高的绝缘性能2.高频系统中元器件和零部件的布局(1)管子的布局(2)线路元器件布局(3)结构零件布局3.高频系统屏蔽的特点(1)振荡回路的屏蔽特点屏蔽罩会引起振荡回路下列参数变化(与不屏蔽时相比较):○1减小回路线圈的电感量和品质因数。
○2增大线圈的固有电容量。
○3增大与接地片电容的电容量。
○4增大与地之间的分布电容。
振荡回路参数变化的程度决定于屏蔽罩的形状和尺寸。
(2)高频系统屏蔽时应注意的问题○1在选择屏蔽结构形式时,对电路单元最好单独屏蔽。
○2在某些电子设备中,注意隔开高频电路和低频电路,注意高频导线和低频导线的分开走线。
○3高频系统屏蔽罩的材料,在频率很高时应采用镀银铜材。
○4为了减少介质损耗,高频系统导线较短时,最好采用镀银裸铜线。
下课组织教学适当引入进行讲解6分钟10分钟5分钟6分钟教学环节教学内容教学调控时间分配巩固练习课后小结课后作业1.整流稳压电源元器件布局举例课本上68页例3.12.放大器元器件布局举例课本上70页例3.21.整流稳压电源的组装与布局2.放大器的组装与布局3.高频系统的组装与布局1.整流稳压电源的组装与布局应注意哪些问题?2.放大器的组装与布局应注意哪些问题?3.高频系统的组装与布局应注意哪些问题?参照课本上的图解,对布局要求和注意问题作解释教师作总结10分钟6分钟2分钟课后回顾10课题第三章电子设备的元器件布局与装配3.3布线与扎线工艺授课班级授课时数2学时授课类型新授课授课教师教学目标知识目标1.掌握导线在选用时应考虑的问题。
2.了解软线束和硬线束及其产品结构和性能。
能力目标培养学生对布线与扎线走向与安排的能力,并能充分考虑到各方面的因素。
情感目标培养学生严谨的工作态度和有条理的思想。
教法教材分析重点导线选用时应考虑的因素。
难点导线选用时应考虑的因素。
教具板书设计第三章电子设备的元器件布局与装配3.3布线与扎线工艺§3.3.1选用导线要考虑的因素工作电流机械强度导线电压降1.电气因素额定电压2.环境因素环境温度频率及阻抗特性信号线屏蔽耐老化腐蚀3.装配工艺因素(1)选用导线尽可能考虑装配工艺的优化(2)导线颜色的选取应符合习惯、便于识别4.扁平电缆§3.3.2线束布线两种方式:(1)分散布线(2)线束布线或集中布线1.软线束一般用于产品中功能部件之间连接。
一般用套管将同功能线穿在一起2.硬线束多用于固定产品零件之间的连接。
(1)线束图(2)线束标记(3)线束捆扎教学过程教学环节教学内容教学调控时间分配复习引入课布局高频系统(电路)时应注意哪些问题?在元器件布局好后,需要用导线将元器件连接起来,才能组成一个较完整的电子设备,这样的设备才能工作。
那么,对于导线的连接与走向安排,将会有怎样的考虑?这节课我们将学习布线与扎线的相关知识。
教师提问学生回答教师启发引导学生3分钟2分钟12教学环节教学内容教学调控时间分配新授课3.3布线与扎线工艺§3.3.1选用导线要考虑的因素1.电气因素(1)工作电流导线通过电流会产生温升,实际选择导线时导线中最大电流应小于允许电流并取适当安全系数。