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电子工艺基础复习资料
第一章
一、填空
1、电子产品制造工艺工作程序是指产品从预研制阶段、设计性试制阶段、生产性试制阶段,直到批量性生产(或质量改进)的各阶段中有关工艺方面的工作规程。
工艺工作贯穿于产品设计、制造的全过程。
二、名词解释
工艺文件:
按照一定条件选择产品最合理的工艺过程(生产过程),将实现这个工艺过程的程序、内容、方法、工具、设备、材料以及每一个环节应遵守的技术规程,用文字的形式表示,称为工艺文件。
第二章
一、填空
1、电子元器件分:
有源元器件、无源元器件,有源元器件工作时,其输出不仅依据输入信号,还要依靠电源,它在电路中起到能量转换的作用。
无源元器件又可以分为耗能元件、储能元件和结构元件。
称有源元器件为“器件”,称无源元器件为“元件”。
2、特性参数用于描述电子元器件在电路中的电气功能,通常可用该元器件的名称来表示。
3、失效率的单位是“菲特”(Fit),1菲特=10-9/h。
即一百万个元器件运用一千小时,每发生一个失效.就叫做1Fit。
失效率越低,说明元器件的可靠性越高。
4、根据电路的要求,依照元器件的检验筛选工艺文件,对全部元器件进行严格的“使用筛选”。
使用筛选包括外观质量检验、功能性筛选和老化筛选。
5、型号及参数在电子元器件上的标注有直标法、文字符号法和色标法三种
6、用元件的形状及其表面的颜色区别元件的种类,如在表面安装元件中,除了形状的区别以外,黑色表示电阻,棕色表示电容,淡蓝色表示电感。
电阻的基本标注单位是欧姆,电容的基本标达单位是皮法,电感的基本标注单位是微亨;用三位数字标注元件的数值。
7、一般说来,电阻器应该选用标称阻值系列,允许偏差多在±5%的,额定功率大约为在电路中的实际功耗酌1.5-2倍以上。
8、中周由磁心、磁罩、塑料骨架和金属屏蔽壳组成,线圈绕制在塑料骨架上或直接绕制在磁心上,骨架的插脚可以焊接到印制电路板上。
有些中周线圈的磁罩可以旋转调节,有些则是磁心可以旋转调节。
调整磁心和磁罩的相对位置,能够在±10%的范围内改变中周线圈的电感量。
9、按照机械动作的方式分类,有旋转式开关、按动式开关和拨动式开关
10、多余的接触点并联使用,并联的接触点数目越多,可靠性越高。
11、二极管
按结构工艺:
点接触型和面接触型,点接触型的结电容小,适用于高频电路中,但允许通过的电流小,能承受的反向电压低,适合于检波、变频等电路;面接触型的接触面积大,结电容大多用于频率较低的整流。
12、场效应晶体管分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管。
13、集成电路多余输入端不允许悬空“与门”“非与门”多余的输入端接电源正端,“或门”“或非门”多余输入端接地。
14、按发光二极管的连接方式,分为共阳极数码管和共阴极数码管。
15、光敏二极管加上反向电压时,管子中的反向电流随着光照强度而变,光照强度越大,反向电流越大。
16、一般情况下,光敏三极管只引出集电极和发射极,其外形与发光二极管相同,使用时必须注意区分。
17、光电耦合器件把发光器件和光电接收器件组装在一起,实现电一光一电的信号转换耦合,成为以光为媒介传递信号的光电器件。
18、表面装配元器件基本上都是片状结构。
这里所说的片状是个广义的概念,从结构形状说,包括薄片矩形、圆柱形、扁平异形等;表面装配元器件同传统元器件一样,也可以从功能上分类为无源元件(SMC,SurfaceMountingComponent)、有源器件(SMD,SurfaceMountingDevice)和机电元件。
按照使用环境分类,可分为非气密性封装器件和气密性封装器件。
19、矩形四边都有电极引脚的集成电路叫做QFP封装,扁平矩形、引脚向内钩回的塑料封装叫做PLCC方式(PlasticLeadedchipcarrier),引脚形状像字母J,也叫做J形电极。
二、名词解释
1、损耗角正切
漏电流将使电容器消耗一定电能,这种消耗称为电容器的介质损耗(属于有功功率),δ角是由于介质损耗而引起的电流相移角度,叫做电容器的损耗角。
为确切描述电容器的损耗特性,用损耗功率与存储功率之比来表示,tgδ称为电容器损耗角正切,它真实地表征了电容器的质量优劣。
2、继电器:
继电器是一种能根据某种输入信号变化而接通或断开控制电路,实现自动控制和保护的自动电器。
3、表面安装技术:
是指把片状结构的元器件或适合于表面装配的小型化元器件,按照电路的要求放置在印制板的表面上,用再流焊或波峰焊等焊接工艺装配起来,构成具有一定功能的电子部件的装配技术。
三、判断题
1、线性元件是指那些主要特性参数为一常量(或在一定条件、一定范围内是一个常量)的电子元器件。
对于人们常说的线性元件.它的伏安特性并不一定是直线.而非线性元件的伏安特性不一定是曲线。
2、电子元器件在整机中要占有一定的体积空间,所以其外形尺寸也是一种规格参数。
3、注意:
特性数值标称系列是与某一规定的精度等级相互对应的。
即:
每两个相邻的标称数值及其允许偏差所形成的数值范围是互相衔接或部分重叠的。
4、元器件的同类额定值与极限值并不相等。
5、元器件的各个额定值(或极限值)之间没有固定的关系,等功耗规律往往并不成立。
6、数字万用表的红表笔内接电源正极,而指针万用表的黑表笔内接电源正极。
7、接插件按照工作频率分:
低频接插件通常是指适合在频率l00MHz以下工作的连接器。
而适合在频率100MHz以上工作的高频接插件,在结构上需要考虑高频电场的泄漏、反射等问题,
8、晶体材料及其所掺杂质决定了发光二极管的光线颜色。
9、光照越强,光生电子一空穴对就越多,光敏电阻的阻值就越低。
10、红外接收二极管一般只对一个波长的红外线敏感,
11、二端、三端SMD全部是二极管类器件,四端~六端SMD器件内大多封装了两只三极管或场效应管。
四、简答题
1、开关及接插元件的主要工程?
可以通过一定的机械动作完成电气的连接或断开。
主要功能:
①传输信号和输送电能;②通过金属接触点的闭合或开启,使其所联系的电路接通或断开。
2、集成电路插座在什么情况下使用?
集成电路插座可以方便地插拔芯片,在两种情况下经常使用:
产品处于设计试制阶段,芯片可能更换;或者芯片是可编程集成电路,可能需要改写内置的程序。
3、三极管的管型和电极判别?
(1)三极管基极(b)和类型的判别
1)将万用表置于“Ω”档,选择R×1kΩ或R×100Ω档量程。
2)假定三极管某一引脚为基极(b)且用“黑表笔”去接触它不动,“红表笔”去分别接触余下两脚,测得两个电阻值。
3)如果两次电阻值都很小,则“黑表笔”接触的引脚是基极(b)。
4)通过万用表的“黑表笔”而找到基极(b)的三极管是NPN型。
(2)三极管集电极(C)的判别
1)将万用表置于“Ω”档,选择R×1kΩ档量程。
2)若被测三极管为NPN型,假定三极管剩下两脚中一只引脚为集电极(C)。
3)用“黑表笔”去接触它,当然另一引脚就用“红表笔”接触。
4)在“黑表笔”与基极(B)之间加一个人体电阻(R人)。
5)若万用表指针偏转角度较大的,则“黑表笔”接触的引脚是集电极(C)。
4、保管电子元器件必须采取的防静电措施有哪些?
①张贴防静电警示标志。
②储存、保管电子元器件的仓库环境相对湿度控制在40%-60%的范围之内。
③存放电子元器件的货架必须使用金属(导体)材料制作,货架应该具备接地设施。
④对原供货商提供的包装拆封,必须使用防静电的容器分装,绝对不能用普通塑料袋包装。
⑤工作人员必须佩带防静电环腕带,并保证腕带良好接地。
5、光电耦合器在传输信号的同时,能有效地抑制尖峰脉冲和各种噪声干扰,使信号通道上的信噪比大为提高,原因?
(1)光电耦合器的输入阻抗很小,只有几百欧姆,而干扰噪声源的阻抗较大,通常达到兆欧级。
(2)光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系,也没有共地;两者之间的分布电容极小而绝缘电阻很大。
(3)光电耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。
(4)光电耦合器件的响应速度极快,一般延迟时间不超过10us,适于对响应速度要求很高的场合。
第三章
一、填空
1、直热式电烙铁:
内热式、外热式两种。
2、内热式电烙铁发热元件安装在烙铁头的内部,从烙铁头内部向外传热,外热式电烙铁发热元件包在烙铁头的外面,其中最常用的是直立式。
3、电烙铁的基本组成发热元件、烙热头、手柄、接线柱
4、烙热头一般用紫铜制成,根据表面的镀层不同可分为普通型和长
寿型,普通型内热式烙铁头表面通常镀锌,镀层表面保护能力差,长寿型的在紫铜外面渗透或电镀一层耐高温抗氧化的铁镍合金。
5、感应式电烙铁俗称焊枪,内部是一个变压器,次级只有一匝。
6、吸锡烙铁由烙铁芯、烙铁头、橡皮囊和支架等部分组成,它是在普通直热式电烙铁上增加吸锡结构组成的。
7、新的电烙铁通电以前,一定要先浸松香水,否则烙铁头表面会生成难以镀锡的氧化层。
8、选择电烙铁的依据:
烙铁头越长、越粗,温度越低。
9共晶焊锡Pb:
38.1%、Sn:
61.9%的铅锡合金称为共晶合金,它的熔点最低,只有182℃,是铅锡焊料中性能最好的一种。
10、电子产品中最常用的焊剂是松香,现在普遍使用的是氢化松香助焊剂。
11、松香容易溶于酒精、丙酮等溶剂。
“松香水”,松香同酒精的比例一般以1:
3为宜,也可以根据使用经验增减;但不宜过浓,否则使用时流动性差。
12、覆铜板的组成:
基板、铜箔、黏合剂。
高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层压板作为覆铜板的基板。
13、目前普遍使用的是35um厚度的铜箔。
英制中常用1oz表示35um的铜箔厚度。
14、导体材料主要有铜线和铝线,电子产品几乎都使用铜线。
二、名词解释
1、粒度:
用来描述颗粒状物质的粗细程度,原指筛网在每1in长度上有多少个筛孔(目数),单位面积上目数越多,筛孔就越小,能通过的颗粒就越细小
三、判断题
1、发黑的松香因碳化而失效是不起作用的。
2、粒度大,即目数大,表示颗粒的尺寸小。
四、简答题
1、操作者必须佩戴防静电带。
必须注意:
(l)必须与手腕紧密接触并避免松脱,不要把它套在衣袖上。
(2)防静电腕带导线另一端的夹头必须在保护零线上固定妥当。
安全管理人员要经常检人手和地面之间的电阻,应该为0.5-50MΩ。
2、助焊剂的作用
①除氧化膜②防止氧化③减少表面张力④使焊点美观
3、助焊剂的要求
①熔点低于焊料
②表面张力、粘度、比重小于焊料
③残渣容易清除
④不腐蚀母材
⑤不产生有害气体和刺激性气味
第四章
一、填空
1.印制电路板的种类:
单面板、双面板、多层板、挠性板
2.国内常见覆铜板的种类有:
酚醛纸质层压板、环氧纸质层压板、环氧玻璃布层压板。
3.印制电路板的形状由整机结构和内部空间的位置决定,外形应该尽量简单,一般为矩形,避免采用异形板。
印制板的最佳形状是矩形(正方形或长方形,长:
宽=3:
2或4:
3)。
4.印制板尺寸在确定了板的净面积以后,还应当向外扩5-10mm:
5.按照电信号的流向,逐个依次安排各个功能电路单元在板上的位置,使布局便于信号流通,并使信号流尽可能保持一致的方向,多数情况下,排成从左到右或从上到下。
例如一般以三极管或集成电路等半导体器件作为核心元器件,根据它们各电极的位置,排布其他元器件。
6.元器件的安置布局
7.板边四周要留有一定空间,位于印制电路板边上的元器件,距离印制板的边缘至少应该大于2mm。
电子仪器内的印制板四周,一般每边都留5-10mm;
8.元器件的布设不能上下交叉,相邻的两个元器件之间要保持一定的距离;一般环境中的间隙安全电压是200v/mm。
9.引线孔的直径比引线的直径大0.2mm
10.焊盘的形状有:
岛型焊盘、圆形焊盘、方形焊盘、椭圆形焊盘、泪滴形焊盘
11.当铜箔厚度为0.35um时,1mm宽的印制导线允许通过的电流为1A。
12.实验证明,间距为1mm时,允许电压为200V,为保证产品的可靠性,应该尽量争取导线间距不小于1mm。
13.阻焊层的作用是限定焊接区域,防止铜箔导线在焊接时上锡,发生搭焊、桥连造成的短路,改善焊接的准确性,减少虚焊;保持绝缘,防护机械损伤,减少潮湿或有害气体对板面的侵蚀。
14.酒精松香水是最常用的助焊剂。
15.SMT印制板的外形和尺寸是由贴装设备对印制板的传送方式、贴装范围决定的。
如果SMT印制板通过工作台移动传送时,对板子的外形没有特别的要求。
如果设备采用导轨夹持传送印制板(如采用波峰焊)时,板的外形应该是矩形。
如果有效的板面是异形的,必须设计工艺边使板子的外形成为矩形。
16.必要时,在SMT印制板X、Y两个方向都留工艺边。
这个工艺边的宽度一般为5mm
17.SMT元件组装到印制板上去,一般可以采用再流焊和波峰焊两种焊接方式,
18.机械定位孔的中心一般距离板边5mm±0.1mm;孔径一般取5mm,
19.金属化的通孔孔径不小于板厚的2/5。
20.印制板的阻焊层上相对应每个焊盘的窗口,其宽度和长度分别应比焊盘尺寸大2-10mil,一般取3mil间隔。
21.板图的设计基本原则:
保证印制导线不交叉的连通
22.把相版上的印制电路图形转移到覆铜板上,称为图形转移。
有丝网漏印法、直接感光法、光敏干膜法。
23.双面板与单面板的主要区别,在于增加了孔金属化工艺,即实现两面印制电路的电气连接。
二、名词解释
1.印制电路板(PCB,Printedcircuitboard)也叫印刷电路板,简称印制板。
印制电路板由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘组成,具有导电线路和绝缘底板的双重作用
2.孔金属化:
即把铜沉积在贯通两面导线或焊盘的孔壁上,使原来非金属的孔壁金属化。
三判断题
1.体积较大的元器件的轴线方向在整机中处于竖立状态,可以提高元器件在板上固定的稳定性;
2.引线孔及其周围的铜箔称为焊盘
3.印制导线越短,间距越大,则绝缘电阻按比例增加。
4.导线的布局顺序应该先考虑信号线,后考虑电源线和地线。
5.地线布置造成干扰的主要原因在于两个或两个以上的回路共用一段导线
6.不同回路的信号线,要尽量避免相互平行布设,双面板两面的印制导线走向要相互垂直,尽量避免平行布设。
这些措施都可以减少分布参数造成的干扰。
7.焊盘上的铜箔可以镀上铅锡合金,阻焊膜下面的导线不允许镀有铅锡合金。
四、简答题
1、印制电路板的设计目标
(1)准确性:
元器件和印制导线的连接关系必须符合印制板的电气原理图。
(2)可靠性:
是影响电子整机产品可靠性的一个重要因素。
影响印制板可靠性的因素很多,其中有基板材料方面的、制板加工方面和装配连接工艺方面的。
单面板、双面板和多层板的可靠性由高到低的顺序,多层板的层数越多,则可靠性越低。
单从设计角度考虑,则影响印制电路板可靠性的因素,首先是印制板的层数。
(3)工艺性:
分析整机结构及机内的体积空间,确定印制电路板的面积、形状和尺寸。
(4)经济性:
在设计印制电路板时,应该考虑与通用的制造工艺和方法相适应。
2、印制导线的走向与形状
①不能有急剧的拐角和尖角,拐角的大小不得小于90°,最佳的拐弯形式是平缓的过渡,即拐角的内角和外角最好都是圆弧。
②导线通过两个焊盘之间而不与它们相连的时候,应该与它们保持最大而相等的间距;导线与导线之间的距离也应当均匀地相等并且保持最大。
③导线与焊盘的连接处的过渡也要圆滑,避免出现小尖角;
④焊盘之间导线的连接:
当焊盘之间的中心距小于一个焊盘的外径D时,导线的宽度可以和焊盘的直径相同;如果焊盘之间的中心距比D大时,则应减小导线的宽度;如果一条导线上有三个以上焊盘,它们之间的距离应该大于2D。
2.SMT印制板的特点
(1)SMT印制板上的焊盘小,布线区域加大,元器件的焊盘无通孔,板上的通孔只起到连接不同层面上电路的作用(通常叫“过孔”)。
(2)印制导线的间距缩小,目前能达到0.15mm(6mil)以下,所以过孔的直径也可以缩小(但不得小于板厚的2/5)。
(3)由于元器件在板的表面贴装,印制板对焊区尺寸的要求比较严格。
(4)制造通孔插装式印制板时,可以在锡铅合金层上套印阻焊膜;而SMT印制板要将锡铅合金层去掉以后再套印阻焊膜,这样就不会在再流焊时发生起泡现象。
3、焊接工艺对印制板上元器件方向的要求
(l)采用波峰焊工艺的SMT印制板(展开)
(2)采用再流焊工艺的SMT印制板(展开)
4、采用再流焊时印制板的过孔设计规则:
①孔径一般不小于0.5mm。
同时,金属化的过孔应该全部被阻焊膜覆盖。
②除SOIC、QFP、PLCC等集成电路器件以外,不能在其他贴片元器件下面打导通孔。
③避免在SMT焊盘以内或在距焊盘0.635mm以内设置过孔。
④导通孔和焊盘之间应该有一段细线相连,细线的长度一般应大于0.5mm,宽度应大于0.4mm,线上要覆有阻焊膜。
⑤采用波峰焊时印制板的过孔设计规则:
导通孔应设置在焊盘中或靠近焊盘的地方,这样有利于排出助焊剂挥发的气体。
5、SMT布线密度?
第五章
一、填空
1、元器件引线的弯曲成形必须注意的两点:
(1)引线弯曲半径不得小于引线直径的2倍,不能“打死弯”。
(2)引线弯曲处距离元器件本体至少2mm以上。
2、焊接通常分为熔焊、钎焊及加压焊接3大类。
在电子装配中主要使用的是钎焊。
钎焊按照使用焊料的熔点的不同分为硬焊(焊料熔点高于450oC)和软焊(焊料熔点低于450oC)。
3、一般情况下,烙铁到鼻子的距离应不少于20cm,通常以30cm为宜
4、无论哪种电路都不能承受高于则200℃的温度,焊接时必须非常小心。
5、最适合的焊接温度,是让焊点上的焊锡温度比焊锡的熔点高50℃左右。
6、对焊点的质量要求,应该包括电气接触良好、机械结合牢固和美观三个方面。
保证焊点质量最关键的一点就是必须避免虚焊。
二、名词解释
1、锡桥:
就是在烙铁头上保留少量焊锡,作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。
三、判断题
1、集成电路若不使用插座直接焊到印制板上,安全焊接的顺序是:
地端一输出端一电源端一输入端。
2、拆焊时不要强拉或扭转元器件,以避免损伤印制电路板和其他元器件。
3、绕接一般使用专用的绕接器,将导线按照规定的圈数密绕在接线柱上,靠导线与接线柱的棱角形成紧密连接的接点。
四、简答题
1、安装的基本要求
(1)保证导通与绝缘的电气性能
(2)保证机械强度
(3)保证传热要求
(4)安装时接地与屏蔽要充分利用
2、钎焊定义及特征?
钎焊定义:
将焊件和熔点比焊件低的焊料共同加热到锡焊温度,在焊件不熔化的情况下,焊料熔化并浸润焊接面,依靠二者的扩散形成焊件的连接。
主要特征:
①焊料熔点低于焊件熔点:
②焊接时将焊料与焊件共同加热到锡焊温度,焊料熔化而焊件不熔化;
③焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面,由毛细作用使焊料进入焊件的间隙,形成一个合金层,从而实现焊件的结合。
3、锡焊必须具备的条件
(1)焊件必须具有良好的可焊性
(2)焊件表面必须保持清洁
(3)要使用合适的助焊剂
(4)焊件要加热到适当的温度
(5)合适的焊接时间
4、焊接操作的基本步骤?
5、有机注塑元件的焊接,正确的焊接方法应当是
6、杯形焊件焊接法
①往杯形孔内滴助焊剂。
若孔较大,用脱脂棉蘸助焊剂在杯内均匀擦一层。
②用烙铁加热并将锡熔化,靠浸润作用流满内孔:
③将导线垂直插入到孔的底部,移开烙铁并保持到凝固。
在凝固前,导线切不可移动,以保证焊点质量。
④完全凝固后立即套入套管。
由于这类接点一般外形较大,散热较快,所以在焊接时应选用功率较大的烙铁。
7、造成虚焊的主要原因是?
焊锡质量差;
助焊剂的还原性不良或用量不够;
被焊接处表面末预先清洁好,镀锡不牢;
烙铁头的温度过高或过低,表面有氧化层;
焊接时间掌握不好,太长或太短;
焊接中焊锡尚未凝固时,焊接元件松动。
8、同锡焊相比,绕接具有的优点:
●可靠性高,理论上绕接点的可靠性是焊接的10倍,且不存在虚焊及助焊剂腐蚀的问题;
●工作寿命长,具有抗老化、抗震特性,工作寿命达40年之久;
●工艺性好,操作技术容易掌握,不存在烧坏元件、材料等问题;
●可以实现高密度装配,实现产品小型化;
●节约有色金属,降低生产成本。
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