電子工藝實踐課程實驗報告心得總結

2021-10-15 21:32:11 字數 3691 閱讀 8113

表1 元器件

f. 電氣規則檢查:繪製完原理圖後,需要測試電路原理圖訊號的正確性,這可以通過檢驗電氣規則來檢查電路中是否有電氣特性不一致的情況,如某個輸出引腳連線到另乙個輸出引腳就會造成訊號衝突,重複的元件編號會無法區分出不同的元件等。

g. 生成網路表檔案 (2) 原理圖

3、 protel繪製pcb圖

(1) 繪製pcb圖步驟

a. 建立pcb檔案;

b. 環境引數設定:設定電路板層面,增加層數;電氣安全距離和線寬,最大線寬 (maximum width)設為60mil,最小線寬(minimum width)設為40mil,推薦線寬(preferred width)設為40mli;背景網格尺寸設定為小網格20mil,大網格1000mil;設定步進距離為10mil。

c. 新增/刪除pcb元、器件封裝庫:

d. 設定pcb板設計邊框:設定電路板範圍:

pcb板設計邊框規定了實際印製電路板的大小,單擊編輯區下方標籤keepoutlayer,該層為禁止佈線層,一般用於設定電路板的板邊界,將元件限制在這個範圍內

e. 載入網路表檔案,如果原理圖中指定的某個元、器件的封裝在封裝庫中沒有對應的封裝型別時,對話方塊列表右邊的error將有錯誤提示,根據錯誤提示,進一步檢查原理圖及pcb的元、器件封裝庫,直到改正了所有的錯誤為止。最後載入所有的元、器件封裝,此時所有元、器件及其連線都集中在電路板邊框的內部或周圍。

常見網路表裝入錯誤如下表2。

表2 網路表裝入錯誤列表

f. 布局、佈線:單擊編輯區下方標籤bottomlayer,在該層進行佈線。

在placement tools工具欄中選擇放置焊盤工具 ,在pcb版圖中放置輸入、輸出焊盤。雙擊焊盤,可以更改過孔焊盤形狀、大小和孔徑;雙擊線,可以更改線寬。電源線的寬度一般要比其它線寬,本次實驗中,地線的寬度取60mil。

g. 網路檢查:這裡主要是對版圖中安全距離、導線寬度、短路、是否有沒佈線的網路等錯誤進行檢查。

(2) 該實驗的pcb圖

(3) 網路檢查結果

4、 焊接工藝及注意事項

(1) 焊前準備

a. 電烙鐵的準備:應根據焊點的大小選擇功率適合的電烙鐵。如果焊點較大,使用的焊烙鐵功率較小,則焊接溫度過低,焊料融化慢,焊劑不能揮發,焊點就不光滑,不牢固,甚至焊料不能融化,無法進行焊接。

如果焊烙鐵的功率過大,會使焊點過熱,造成元器件的損壞或印製板銅箔的脫落。通常電子線路的焊接可選用25-45w的外熱式或20w的內熱式電烙鐵。烙鐵頭上應該保持清潔,並且鍍上一層焊錫,這樣才能使傳熱效果好,容易焊接。

新的烙鐵使用前必須先對烙鐵頭進行處理;按需要將烙鐵頭挫成一定形狀,再通電通熱,將烙鐵沾上焊錫在松香中來回摩擦,直到烙鐵頭上鍍上了一層焊錫。

b. 焊件表面處理:對焊件表面要進行清潔處理,氧化物、鏽斑、油汙等必須先處理乾淨。為了提高焊接的質量和速度,避免虛焊等缺陷,最好還能對焊件表面進行鍍錫處理。

(2) 電烙鐵和焊錫絲的握持方法電烙鐵拿法有三種,如圖一所示。反握法動作穩定,長時間操作不宜疲勞,適於大功率烙鐵的操作。正握法適於中等功率烙鐵或帶彎頭電烙鐵的操作。

一般在操作台上焊印製板等焊件時多採用握筆法。

(a)反握法b)正握法c)筆握法

圖一焊錫絲有兩種拿法,如下圖所示,(a)為連續焊接時的拿法,(b)為斷續焊接時的拿法。由於焊錫絲中含有一定比例的鉛,而鉛是對人體有害的,因此操作時應該戴手套或者操作後洗手,避免食入鉛塵

(a)連續焊錫時錫絲的拿法b)斷續焊錫時錫絲的拿法

(3) 操作方法正確的焊接方法應該是五步法:

1、準備施焊: 準備好焊錫絲和烙鐵。此時特別強調的施烙鐵頭部要保持乾淨,即可以沾上焊錫(俗稱吃錫)。

2、加熱焊件: 將烙鐵接觸焊接點,注意首先要保持烙鐵加熱焊件各部分,例如印製板上引線和焊盤都使之受熱,其次要注意讓烙鐵頭的扁平部分(較大部分)接觸熱容量較大的焊件,烙鐵頭的側面或邊緣部分接觸熱容量較小的焊件,以保持焊件均勻受熱。

3、熔化焊料: 當焊件加熱到能熔化焊料的溫度後將焊絲置於焊點,焊料開始熔化並潤濕焊點。

4、移開焊錫: 當熔化一定量的焊錫後將焊錫絲移開。 5. 移開烙鐵: 當焊錫完全潤濕焊點後移開烙鐵,注意移開烙鐵的方向應該是大致45°的方向。 焊接過程如下圖

(a)準備 (b)加熱 (c)加焊錫 (d)去焊錫 (e)移去烙鐵 (4) 焊接的注意事項

a. 加熱要靠焊錫橋:焊接的烙鐵頭表面不僅應始終保持清潔,而且要保留少量的焊錫(稱作焊錫橋),作為加熱時烙鐵頭與焊件傳熱的橋梁。

這樣,由於金屬液體的傳熱效率遠高於空氣,可使焊件很快就加熱到焊接溫度。但焊錫橋的錫量不可過多,否則可能造成焊點的誤連。焊接時不要用烙鐵對焊件施加壓力,以免加速烙鐵頭的孫桓和損傷元器件。

b. 選擇合適的焊料和焊劑:不同的焊件材料,他們的可焊性不同。因此應該選擇不同的焊料和焊劑。對於印製電路板的焊接,一般採用包有松香心的焊錫絲。

c.焊錫絲的正確施加方法:應將焊錫絲從烙鐵頭的對面送向焊件,以免焊錫絲中的焊劑在烙鐵頭的高溫下分解失效

d.焊錫和焊劑的用量要合適:過量的焊錫不僅浪費,而且還增加焊接的時間,降低工作虛度焊點也不美觀。焊錫過少則不牢固。

焊劑用量過少會影響焊接的質量,若用量過多,多餘的焊劑在焊接後必須擦除,這也影響了工作效率。

e.採用合適的焊接點的連線方式:焊點處焊件的連線形式可大致分為插焊,彎焊,繞焊和搭焊四種。電子電路由於元器件重量輕,對焊點的強度要求不是非常高,因此元器件安裝在印製電路板上通常採用插焊的形式,在除錯或維修中裝拆方便,臨時焊接可採用搭焊的方式。

f.掌握焊接的溫度和時間:焊接溫度是指焊接部位在焊接時的實際溫度。錫焊的焊接溫度應比焊料的熔點高60~80℃,對於使用hi sn pb39 焊料的最佳焊接溫度約為243~263℃,在這個溫度範圍內,液態焊錫表面張力最小,潤濕性、擴散性最好,焊錫和母材形成合金最迅速。

焊接時,除了要有適當的焊接溫度外,還須掌握好焊接加熱的時間。一般來說,焊接加熱時間直接影響焊接溫度,通常焊接時間控制在1~2s

g.在焊錫凝固前焊點不能動:在焊錫凝固過程中,不能震動焊點或碰撥元器件引線,特別要注意的是用鑷子夾持焊件時,一定要待焊錫凝固後才能移開鑷子,否則造成虛焊。

5、邏輯筆焊接過程及檢測:按照4中的焊接步驟焊接邏輯筆,檢測結果如下: 輸入電壓為5v 紅燈亮; 輸入電壓為0.3v 綠燈亮; 輸入端懸空黃燈亮;輸入電壓為2v 黃燈亮。

三、 實驗的總結和思考

1、思考題

(1) 一般電子電路的焊接,應選用多大功率的電烙鐵?

答: 一般選用25~45w的外熱式電烙鐵或20w的內熱式電烙鐵。

(2) 常用烙鐵頭形狀有哪幾種,各適用於什麼場合?

答: 常見的烙鐵頭的形狀有圓斜面,鑿式,半鑿式,尖錐式的圓錐式。圓斜面適用於焊接印製板上不太密集的焊點,鑿式和半鑿式多用於電氣的維修工作,尖錐式和圓錐式適用於焊接高密度的焊點。

(3) 新烙鐵頭需經過怎樣的處理才能使用?當烙鐵頭不吃錫應如何處理?

答: 新的烙鐵使用前必須先對烙鐵頭進行處理;按需要將烙鐵頭挫成一定形狀,再通電通熱,將烙鐵沾上焊錫在松香中來回摩擦,直到烙鐵頭上鍍上了一層焊錫。不吃錫要先銼去氧化層。

(4) 手工烙鐵焊接應注意哪些要點?

答: 應將焊錫絲從烙鐵頭的對面送向焊件,以免焊錫絲中的焊劑在烙鐵頭的高溫下分解失效;過量的焊錫不僅浪費,而且還增加焊接的時間,降低工作虛度焊點也不美觀。焊錫過少則不牢固。

焊劑用量過少會影響焊接的質量,若用量過多,多餘的焊劑在焊接後必須擦除,這也影響了工作效率等。

(5) 手工烙鐵焊接常見焊點缺陷有哪些?應該如何防止?

答:(6) 印製電路板設計時,元器件的排列應該注意哪些原則?佈線應該注意哪些原則?

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