信息与电气工程学院
电子工艺实习
姓 名 学 院 专 业 年 级 学 号 指导教师
李世猛
年 月 日
目 录
一、 实习目的 二、 实习要求
三、 电子产品组装工艺 1、 SMT的工艺流程 2、 手工焊接的操作方法
3、 焊接注意事项〔手工焊接和回流焊接都要写〕 四、 MP3数码播放器的原理
五、 MP3数码播放器的制作与调试过程 六、 心得体会
信电学院电子工艺实习
一 实习目的
《电子工艺实习》是电子、电气类相关专业以工艺性和实践性为主的实践基础课程，是学生工程训练的重要环节。目的是让学生获得电子制造工艺的基础知识、基本技能，了解电子产品生产工艺流程，培养学生的实践能力和创新能力，在应用型人才培养的过程中占有重要地位。
在电子工艺实习中引入世界主流组装技术即外表贴装技术〔SMT)，并介绍IPC〔美国电子工业联结协会〕标准。将回流焊、丝网漏印技术等引进实习，可以使学生了解SMT技术及其先进性，让学生亲手制作MP3，掌握SMT的基本工作流程和制作过程。从而到达工程训练的目的。
通过《电子工艺实习》，加强学生工程实践能力的训练，提升学生工程实践能力，为课程设计、毕业设计等后续实践环节的学习和今后工作奠定了坚实的基础。
二 实习要求
1、会查阅电子元器件手册，能正确识别、选用常用电子元器件及材料的型号、规格，了解其主要性能和常用的检测方法。
2、初步掌握电子产品的手工焊接技术，能独立完成一般电子产品的组装和焊接技术。
3、能根据电子线路图和技术参数，独立完成一般电子产品的测试和调试工作，使之到达技术要求。
4、能进行测试数据的处理分析，并根据电子产品的组装调试过程、测试数据及结果写出具有一定水准的实习报告〔论文〕。
三 电子产品组装工艺 1、SMT的工艺流程
（1）单面组装工艺
来料检测 --> 丝印焊膏〔点贴片胶〕--> 贴片 --> 烘干〔固化〕 --> 回流焊接 --> 清洗 --> 检测 --> 返修 〔2〕单面混装工艺
来料检测 --> PCB的A面丝印焊膏〔点贴片胶〕--> 贴片 --> 烘干〔固化〕-->
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回流焊接 --> 清洗 --> 插件 --> 波峰焊 --> 清洗 -->检测 --> 返修 〔3〕双面组装工艺
A：来料检测 --> PCB的A面丝印焊膏〔点贴片胶〕 --> 贴片 --> 烘干〔固化〕 --> A面回流焊接 --> 清洗 -->翻板 --> PCB的B面丝印焊膏〔点贴片胶〕 --> 贴片 --> 烘干 -->回流焊接〔最好仅对B面 --> 清洗 --> 检测 -->返修〕此工艺适用于在PCB两面均贴装有PLCC等较大的SMD时采用。
B：来料检测 --> PCB的A面丝印焊膏〔点贴片胶〕 --> 贴片 --> 烘干〔固化〕 --> A面回流焊接 --> 清洗 --> 翻板 --> PCB的B面点贴片胶 --> 贴片 --> 固化 --> B面波峰焊 --> 清洗 --> 检测 --> 返修〕此工艺适用于在PCB的A面回流焊，B面波峰焊。在PCB的B面组装的SMD中，只有SOT或SOIC〔28〕引脚以下时，宜采用此工艺。 〔4〕双面混装工艺
A：来料检测 --> PCB的B面点贴片胶 --> 贴片 --> 固化 --> 翻板 --> PCB的A面插件 --> 波峰焊 --> 清洗 --> 检测 --> 返修先贴后插，适用于SMD元件多于别离元件的情况
B：来料检测 --> PCB的A面插件〔引脚打弯〕 --> 翻板 -->PCB的B面点贴片胶 --> 贴片 --> 固化 --> 翻板 --> 波峰焊 --> 清洗--> 检测 --> 返修
2、手工焊接的操作方法
A、焊接工具
主要使用的工具有烙铁、海绵、剪钳、和镊子等。
〔1〕电烙铁的结构
常见的电烙铁有直热式、感应式、恒温式，还有吸锡式电烙铁。 〔2〕烙铁头的温度调整与判断。
通常情况下，用目测法判断烙铁头的温度。根据助焊剂的发烟状态判断:在烙铁头上熔化一点松香芯焊料，根据助焊剂的烟量大小判断其温度是否合适。温度低，发烟量小，持续时间长；温度高，发烟量大，消散快。在中等发烟状态，温度约300℃，为焊接合适温度。
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B、电烙铁的使用须知
a、电烙铁使用前应检查使用电压是否与电烙铁标称电压相符; b、点烙铁应该接地；
c、电烙铁通电后不能任意敲击、拆卸及安装其电热部份零件; d、电烙铁应保持干燥，不宜在过份潮湿或淋雨环境使用; e、拆烙铁头时，要关掉电源；
f、关电源后，利用余热在烙铁头上上一层锡，以保护烙铁头；
g、当烙铁头上有黑色氧化层时候，可用砂布擦去，然后通电，并立即上锡； h、海绵用来收集锡渣和锡珠，用手捏刚好不出水为适；
D、五步法训练
作为一种初学者掌握手工锡焊技术的训练方法，五步法是卓有成效的，值得单独作为一节来讨论。不少电子爱好者重通行一种焊接操作法，即先用烙铁头沾上一些焊锡，然后将烙铁放道焊点上停留等待加热后焊锡润湿焊件。
这种方法，不是正确的操作方法。虽然这样也可以将焊件焊起来，但却不能保证质量。从我们所了解的锡焊机理不难理解这一点。
当我们把焊锡融化到电烙铁头上时，焊锡丝中的焊剂伏在焊料外表，由于烙铁头温度一般都再250℃－350℃以上，当烙铁放道焊点上之前，松香焊剂将不断挥发，而当烙铁放到焊点上时由于焊件温度低，加热还需一段时间，在此期间焊剂很可能挥发大半甚至完全挥发，因而在润湿过程中由于缺少焊剂而润湿不良。同时由于焊料和焊件温度差很多，结合层不容易形成，很难防止虚焊。更由于焊剂的保护作用丧生后焊料容易氧化，质量得不到保证就在所难免了。 正确的方法应该时五步法： 1。 准备施焊
准备好焊锡丝和烙铁。此时特别强调的施烙铁头部要保持干净，即可以沾上焊锡〔俗称吃锡〕。 2． 加热焊件
将烙铁接触焊接点，注意首先要保持烙铁加热焊件各部分，例如印制板上引线和焊盘都使之受热，其次要注意让烙铁头的扁平部分〔较大部分〕接触热容量较大的焊件，烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件，以保持焊件均匀受热。 3． 熔化焊料
当焊件加热到能熔化焊料的温度后将焊丝置于焊点，焊料开始熔化并润湿焊点。 4． 移开焊锡
当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开。 5． 移开烙铁
当焊锡完全润湿焊点后移开烙铁，注意移开烙铁的方向应该是大致45°的方向。上述过程，对一般焊点而言大约二，三秒钟。对于热容量较小的焊点，例如印制电路板上的小焊盘，有时用三步法概括操作方法，即将上述步骤2，3合为一步，4，5合为一步。实际上细微区分还是五步，所以五步法有普遍性，是掌握手工烙铁焊接的基本方法。特别是各步骤之间停留的时间，对保证焊接质量至关重要，只有通过实践才能逐步掌握。
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3、焊接注意事项
手工焊接
〔1〕掌握好加热时间，在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。
〔2〕保持合适温度。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜。 〔3〕用烙铁对焊点加力加热是错误的，会造成被焊件的损伤。
〔4〕焊剂加热挥发出的化学物质对人体是有害的，如果操作时鼻子距离烙铁头太近，则很容易将有害气体吸入。一般烙铁离开鼻子的距离应至少不小于30cm，通常以40cm时为宜。
〔5〕电烙铁拿法有三种。反握法动作稳定，长时间操作不宜疲劳，适于大功率烙铁的操作。正握法适于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在操作台上焊印制板等焊件时多采用握笔法。
〔6〕焊锡丝一般有两种拿法。由于焊丝成分中，铅占一定比例，众所周知铅是对人体有害的重金属，因此操作时应戴手套或操作后洗手，防止食入。
〔7〕使用电烙铁要配置烙铁架，一般放置在工作台右前方，电烙铁用后一定要稳妥放置在烙铁架上，并注意导线等物不要碰烙铁头，以免被烙铁烫坏绝缘后发生短路。
回流焊
〔1〕、操作中注意不要把头、手放到机器可动范围内。 〔2〕、出现紧急情况时，请按红色紧急停止开关。 〔3〕、戴好防高温的手套或其它。 〔4〕、把机顶盖打开降温 。 〔5〕、不得修改不允许进入的菜单内容。 〔6〕、在生产过程中假设发现过炉后的电路板有虚焊、短路或其它问题时，需要手工矫正。 〔7〕、回流焊机运行时不可乱打开机器上的其他开关。
四、 MP3数码播放器的原理
MP3播放机要分几个部分：中央处理器、解码器、存储设备、主机通讯端口、音频DAC和功放、显示界面和控制键。其中中央处理器和解码器是整个系统的核心。
中央处理器我们通常称为MCU〔单片微处理器〕，简称单片机。它运行MP3的整个控制程序，也称为fireware〔或者固件程序〕。控制MP3的各个部件的工作：从存储设备读取数据送到解码器解码；与主机连接时完成与主机的数据交换；接收控制按键的操作，显示系统运行状态等任务。
解码器是芯片中的一个硬件模块，或者说是硬件解码〔有的MP3播放机是软件解码，由高速中央处理器完成〕。它可以直接完成各种格式MP3数据流的解码操作，并输出PCM或I2S格式的数字音频信号。
存储设备是MP3播放机的重要部分，通常的MP3随身听都是采用半导体存
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储器〔FLASH MEMORY〕或者硬盘〔HDD〕作为储存设备的。它通过接受储存主机通讯端口传来的数据〔通常以文件形式〕，回放的时候MCU读取存储器中的数据并送到解码器。数据的存储是要有一定格式的，众所周知，PC管理磁盘数据是以文件形式，MP3也不例外，最常用的方法就是直接利用PC的文件系统来管理存储器，微软操作系统采用的是FAT文件系统，这也是最广泛使用，即可以从FAT文件系统的磁盘中按文件名访问并读出其中的数据。
主机通讯端口是MP3播放机与PC机交换数据的途径，PC通过该端口操作MP3播放机存储设备中的数据，拷贝、删除、复制文件等操作。目前最广泛使用的是USB总线，并且遵循微软定义的大容量移动存储协议标准，将MP3播放机作为主机的一个移动存储设备。这里需要遵循几个标准：USB通信协议、大容量移动存储器标准和SCSI协议。
音频DAC是将数字音频信号转换成模拟音频信号，以推动耳机、功放等模拟音响设备。这里要介绍一下数字音频信号。数字音频信号是相对模拟音频信号来说的。我们知道声音的本质是波，人说能听到的声音的频率在20Hz到20kHz之间，称为声波。模拟信号对波的表示是连续的函数特性，基本的原理是不同频率和振幅的波叠加在一起。数字音频信号是对模拟信号的一种量化，典型方法是对时间坐标按相等的时间间隔做采样，对振幅做量化。单位时间内的采样次数称为采样频率。这样一段声波就可以被数字化后变成一串数值，每个数值对应相应抽样点的振幅值，按顺序将这些数字排列起来就是数字音频信号了。这是ADC〔模拟-数字转换〕过程，DAC〔数字-模拟转换〕过程相反，将连续的数字按采样时候的频率顺序转换成对应的电压。MP3解码器解码后的信息属于数字音频信号〔数字音频信号有不同的格式，最常用的是PCM和I2S两种〕，需要通过DAC转换器变成模拟信号才能推动功放，被人耳所识别。
MP3播放机的显示设备通常采用LCD或者OLED等来显示系统的工作状态。控制键盘通常是按钮开关。键盘和显示设备合起来构成了MP3播放机的人机交互界面。
MP3播放机的软件结构跟硬件是相对应的，即每一个硬件部分都有相应的软件代码，这是因为大多数的硬件部分都是数字可编程控制的。
总结起来工作流程为读取贮体上的信号-→到解码芯片对信号进行解码〔或解压缩〕-→通过数模转换器将解出来的数字信号转换成模拟信号-→再把转换后的模拟音频放大-→低通滤波后到耳机输出口
五、 MP3数码播放器的制作与调试过程
1..通过焊膏印刷机、印刷专用刮板及SMT漏板将焊膏漏印到PCB的焊盘上。
2.检查所印线路板焊膏是否有漏印、粘连、焊膏量是否合适等。
3.由贴片机、镊子等按照工位图1—7工位完成功放〔注意功放的缺口位置〕，10K、20K、100K、2.7K电阻，1uF 、0.1uF电容的贴装。 4.检查所贴元件是否放偏、放反或漏放，并修复。
5.检查回流焊的工作条件，如电源电压、温度曲线设置等。
6.通过SMT回流焊设备进行回流焊接，并观察焊接过程和温度变化，焊好后在空气中放置2-3分钟，待完全冷却后检查焊点的质量，判断刷膏的优劣，并修复。
7.回流焊后，按照工位图进行第8工位主控插座，第九工位USB接口，第十工位耳机插座，十一、十二工位电解电容〔注意电解电容的正负极〕，十三工位
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功能按键，十四工位拨动开关，十五工位数码管显示屏的手工焊接，十六工位的主控芯片的插入主控插座中。
8.所有的元器件焊好后，检测电路板的完整性。并进行十七工位测量电池两焊盘BAT+、—之间电阻〔开关闭合〕。
9.十八工位焊接电池连线，BAT+，BAT—和电池片。 10.十九工位焊接喇叭连接线VO+、VO—和喇叭。 11.二十工位焊接天线挂绳。
12.一切焊接完毕后对应工位图复查，试播放，修整局部。
13.装入三节五号电池，测量VIN1、VCC3、3V对地的电压，然后在FM、MP3的状态下测试各个按键的功能。
图1
14.组装外壳，喇叭后面贴块泡沫胶，盖紧后盖注意将焊接的连线压在槽里，上紧螺丝。
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图2
六、 心得体会
通过这次实习不仅自己动手完成了一个收音机，更过的是学到了很多东西。首先稳固了电子学理论，增强了识别电子元器件的能力，通过对元器件的测量，也增强了对万用表的使用能力。其次，培养了我们的动手能力，实践是检验真理的唯一标准，理论的东西只有通过实践环节的检验，才是真实的。
通过组装收音机，我们明白了其工作原理、学会了焊接技术。还有此次实习还锻炼了我们解决问题的能力，在实习中我们遇到了各种各样的问题，通过此次实习我们懂得了面对一个问题，要不慌不忙，理清思路，寻找问题的根源，然后一步一步的解决问题。
电子工艺实习让久在课堂的我切身的感受到作为一名电子工艺人员的苦与乐，同时检验了自己所学的知识。
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