电子工艺实习
指导老师：姓
名：学
号：班
级：报告书
第一章
一． 实习性质、目的
电子工艺实习是自动化、电子等工科专业的重要的实践教学环节，是培养技术应用型合格人才的重要手段之一。
通过电子工艺实习使学生较广泛的了解电子元器件的主要性能和正确选择方法，掌握电子产品生产工艺的基本知识和基本技能、电子产品的调试技术，运用测试的数据准确分析处理电子产品的工作状态，增强学生获取新知识的兴趣，培养学生分析、解决问题的能力，为学习后续课程、进行课程设计和毕业设计积累必要的知识和技能，更为今后的继续深造或走向工作岗位从事生产技术工作打下必要的基础。
二．基本要求
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，使之达到技术要求。
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）。
5、熟悉PROTEL设计软件，了解PCB制板工艺及流程。
三．实习内容
1）电工电子安全常识
2）电子产品技术文件（搜索、阅读等）
3）电子元器件、材料的识别、检测
4）测试仪器的使用
5）电子产品焊装、组装技术及工艺
6）电子工艺实习报告的撰写
7）电子工艺实习分析、讲评、总结
2、操作内容及时间分配
1）准备工作（领取器件）
2）焊接训练
3）小型电子产品的制作、调试、测试、验收
4）观看电子产品生产厂家及工艺录像
5）PCB板制作流程及技术
6）撰写电子工艺实习报告
第二章
Protel项目实习与操作
一、原理图的设计：
根据老师给的电路图，在电脑上绘出电路图。
（一）环境设置：环境设置包括窗口设置、图纸设置、网络和光标设置，也可以进行其他设置，例如：字体、文档组织和屏幕分辨率设置等。也可以进行其它
(二)绘图前的准备：①在启动Protel99SE后第一步就是创建新的设计文件。并命名为自己的名字和学号，在菜单文件的下拉列表中选择新建设计，在出现的对话框中选择Location选项卡，然后即可在Database File Na栏中修改文件名和点击Browse标签修改文件储存位置。②在菜单文件的下拉列表中选择新建文件，在出现的对话框中双击Schematic Document图标，然后修改刚出现的文件名即可。③打开新建的文件，选择Brow Sch标签,能够看到已有的元件库,有时还要添加新的元件库,甚至创建元件库。对于添加新元件库，单击Add/Remove出现新的对话框，在其中选择自己所需的元件库即可。
（三）放置元件：利用菜单命令放置。用键盘上下移动键浏览到所需元件后，单击Place后，鼠标变为十字形移动到图纸上适当位置，按空格键将元件调整为自己所需的方向后，单击左键（如果此元件所用多个，继续移动鼠标到适位置，重复操作），再击右键即可。当放置好元件后，用鼠标双击元件，出现元件属性的设置对话框，即可进行元件属性的修改，包括元件库定义名称、封装形式、流水序号、元件图名称、元件型号等。
（四）绘制原理图：绘制原理图布线主要目的是按照电路设计的要求建立网络的实际连通性。在绘制导线时使用 将两元件直接连接，并注意相交线的接点的连接；当两元件在图上不便使用导线相连时可使用网络标号 实现电气连接；但当使用芯片时，如果只用网络标号，对检查不便且不美观，此时使用总线 较好（总线未实现电气连接，只是供人便于观看）。绘制的原理图较小时一般都能够在一张图纸上美观完整的体现出来。
（五）生成报表：对于绘制图纸后，将其进行整体编辑和检查，再就需要报表：网络表文件、元件列表文件、电气规则测试报告等。这些报告都能够在菜单工具、仿真和报告中在实现。生成网络表的一般步骤为：①执行菜单命令DesignCreate Netlist。②执行
完该命令后，会出现Netlist Creation对话框，可以进行对话框设置。③对话框设置完后，将进入Protel 99 SE的记事本程序，并将结果保存为 .net文件，产生网络表。
二． 原理图元件库元件设计：
通过原理图元件库编辑器的制作工具来绘制和修改一个元件图形。启动原理图元件库编辑器：首先在当前设计管理器环境下，执行菜单命令“FileNew”，系统将显示“新建文件”对话框；从对话框中选择原理图元件库编辑器图标Schematic Library document， 双击图标或者单击OK按钮，系统便在当前设计管理器中创建一个新元件库文档，此时可以修改文档名；双击设计管理器中的电路原理图元件库文档图标，就可以进入原理图元件库编辑工作界面。
三． 保存元件和创建元件库文件：
绘制好元件后执行菜单命令ToolsDescription，在弹出的对话框中将Default栏、Description栏和封装形式设置为
LED.3，然后点击OK按钮就完成了元件属性的设置。 制作完成的数码管元件
执行菜单命令ToolsRename Component，打开New Component Name对话框，然后执行菜单命令FileSave，将元件保存到当前元件库文件中；也可保存到指定的文件下，即执行File/Save Copy As,屏幕上出现对话框后根据要求写入。
第三章 元器件与焊接技术
第一节 电阻器第一节 电阻器
一、电阻的基本知识：
电阻器简称电阻，它的符号以“R”表示，电阻器的主要作用是：稳定和调节电路中的电流和电压，在电路中起到限流、降压、偏置、取样、调节时间常数、抑制寄生振荡等作用。
（一）电阻器的标注方法：
⑴ 直标法：用数字和单位符号在电阻器的表面标出阻值，其允许误差分为四级，用百分数表示，即±1%、±5%、±10%、±20%，对于电阻上没有标注，则均为±20%，对小于1000的阻值只标出数值，不标单位；对kΩ、MΩ只标注k、M。精度等级标Ⅰ或Ⅱ级，Ⅲ级不标明。
⑵数码法：用三位数字来表示电阻器的标称值。数码从左到右，第一位、第二位、为基数，第三位为倍率，单位为欧姆，误差通常用文字符号表示，不标误差的通常为±20%。电阻值=基数×倍率。
⑶ 色标法：体积很小的电阻和一些合成电阻器，用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采用色标法，色环标志法有四环和五环两种。①电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字， 第三位为乘方数，第四位为偏差；②电阻为五环时，最後一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字，第四位为乘方数，第五位为偏差。在色环电阻器的识别中，找出第一道色环是很重要的，可用下法识别：在四环标志中，第四道色环一般是金色或银色，由此可推出第一道色环。在五环标志中，第一道色环与电阻的引脚距离最短，四五环之间的距离较大，由此可识别出第一道色环。
（二）电阻器的分类：（1）按照工作性能可分为：①.固定电阻器，②.可变电阻器，③.特殊电阻器；（2）按制作材料可分为：①.线绕电阻器，2②薄膜电阻器，③实心电阻器，④水泥电阻器；（3）根据用途分类：包括熔断电阻器，敏感电阻器等。
（三）常用电阻器特点：①.碳膜电阻器 (RT)： 一种应用最早、最广泛的电阻，电阻器阻值范围(10Ω～10MΩ)，最大的特点是价格低廉。②.金属膜电阻器 (RJ)：工作环境温度范围广(-55 ～+125)、温度系数小、精度高、噪声低、体积小(与同功率的碳膜电阻比)。③.线绕电阻器 (RX)：精度高、稳定性好、噪音低、功率大，耐高温，可以在150 ℃高温下正常工作。一般适用于测量仪器和其他精度要求高的电路中，缺点是线绕电阻的固有电感较大，因而不宜在高频电路中使用。
二、电阻器的选用和检测：
（一）电阻器的选用：选用电阻器时必须遵守的原则：①正确区分电阻器的类别；②.了解电阻器的特点；③注意参数的选择：额定功率应高于电阻在电路工作中实际功率值的(0.5～1)倍，温度系数应根据电路特点来选择正、负温度系数的电阻，允许偏差、非线性及噪声应符合电路的要求；④综合因素：应考虑工作环境与可靠性、经济性等。
（二）电阻器的检测：外观上看电阻体或引线是否折断，外壳是否烧焦；用万用表合适的档位测量其阻值，若测得其阻值偏大或微无穷大，可能是其内部接触不良或已断极；若测得其阻值太小或为零，则可能是其内部短路或已被击穿。出现这些情况都不能使用。
（三）电位器的检测：用万用表检测，检测方法为：用表笔两端分别连接电位器的两固定端，阻值即为电位器的标称阻值；然后将两表笔分别接电位器的固定端和活动端，
缓慢转动电位器的轴柄，电阻值应平稳地变化，如发现有断续或跳跃现象，说明电位器接触不良。
第二节 电容器
一、电容器的基本知识：
电容器简称电容，用符号“C”表示，是一种在电路中能储存电荷的多用途元器件。它由两个相互靠近的导体（彼此绝缘）的中间夹一层不导电的绝缘介质就组成。其特点是通交流、隔直流、阻低频、通高频在电子电路中起到耦合、滤波、调谐、振荡等作用。
（一）电容器的分类、符号：
⑴、电容器的分类方式很多，各种分类方式都具有一定的特点。1.按原理可分为：无极性可变电容，无极性固定电容，有极性电容等；2.按外观可分为：圆形电容，圆片形电容，圆管形电容，有引线电容和无引线电容等；3.按介质材料可分为：纸质电容，漆膜电容，云母电容，陶瓷电容等；4.按电容器的电解质可分为：有机介质电容，无机介质电容，电解电容和空气介质电容等；5.按用途可分为：高频旁路电容，低频旁路电容，滤波电容，调谐电容等。
（二）电容器的标注方法：
⑴直标法：在电容体表面直接标注主要技术指标的方法。
⑵文字符号法：在电容体表面上，用阿拉伯数字和字母符号有规律的组合来表示标称容量的方法，有时也用在电路图的标注上。标注时的规则：①凡不带小数点的数值，若无标志单位，则表示pF；②凡带小数点的数值，若无标志单位，则表示μF；③对于三位数字的电容量，最后一个数字应视为倍率，单位为pF；④许多小型的固定电容器，体积较小，为便于标注，习惯上省略其单位，标注时单位符号的位置代表标称容量有效数字中小数点的位置
⑶色标法：与电阻器色标法基本相似，其单位是 pF
（三）主要技术参数：
⑴标称容量和允许偏差：电容器上标注的电容量值，称为标称容量。标称容量越大，电容器储存电荷的强。电容器的标称容量与其实际容量之差，再除以标称值所得的百分比，就是允许误差。常用的系列有E
6、E
12、E24，允许偏差系列有：±5%、±10%、±20%、－20～＋50%、－10～＋100%。⑵额定电压：即耐压，是指在允许范围的环境温度范围内，电容器在电路中长期可靠地工作所允许加的最大直流电压。⑶绝缘电阻：电容器两极之间的电阻，也称漏电阻，一般电容器绝缘电阻在108～1010Ω之间，电容量越大绝
缘电阻越小，所以不能单凭所测绝缘电阻值的大小来衡量电容器的绝缘性能。⑷损耗、频率特性、温度系数、稳定性和可靠性等。
二、电容器的选用和检测：
（一）电容器的选用：电容器的选用原则包括以下几个方面：①选用合适的型号：在更换电容器时一般选用原型号的电容器，但也可以根据电路的需要，进行配套使用。②合理确定电容器的标称容量和精度：一般情况下对电容的容量要求并不严格，但在振荡回路、滤波、延时电路及音调电路中，电容量的要求则非常精确，电容器的容量及其误差应满足电路要求。③确定电容器的额定工作电压：1.5倍～2倍、50％ ～70％(电解电容);④.尽量选用绝缘电阻大的电容器；⑤注意频率特性、温度系数和使用场合等。
（二）电容器的检测：普通的指针式万用表。⑴质量判定： 1μF以上的容量；⑵容量判定：表头指针向右摆动的角度越大，容量越大；⑶极性判定：电解电容正接时漏电流小、漏电阻大，反接漏电流大、漏电阻小。分两次测试，漏电阻小的一次，黑表笔接的是电解电容器的负极，红表笔接的是电解电容器的正极。⑷可变电容器碰片检测： R×1k档位，将两表笔固定在可变电容器的定、动片端子上，慢慢转动可变电容器的转轴，如表头指针发生摆动说明有碰片，否则就说明无。使用时，动片应接地，防止调整时人体通过转轴的感应引入噪声。
第三节 二极管
一、二极管的基础知识：
半导体二极管是由一个PN结、电极引线和外加密封管壳制成，具有单向导电特性。它的文字符号是“VD”，是电子制作中所经常使用的一种半导体器件，由于采用半导体晶体（主要是锗和硅）材料制成，又称半导体二极管。常用于检波.、整流、限幅、变容、稳压、开关、放大、高频变阻、光电转换、发光等电路中。
（一）二极管的分类:⑴根据材料(主要是:锗和硅)分:通常分为锗二极管和硅二极管；⑵根据管心结构分类:点接触型二极管、面接触型二极管、平面型二极管；⑶根据用途分类：1.整流二极管，2.检波二极管，3.稳压二极管，4.变容二极管，5.开关二极管，6.限幅二极管，7.调制二极管，8.放大二极管，9.阶跃恢复二极管，10.混沌二极管，11.PIN型二极管，12.双基极二极管，13.瞬间电压抑制二极管，14阻泥二极管，15.削特基二极管，16发光二极管等。
（二）二极管的几种技术参数：①正向工作电流，②.最高反向工作电流，③反向电流。
二、二极管的选用和检测：
（一）二极管的选用： 二极管的选用原则：在现代电气设备的电路中，二极管的应用广泛，一旦损坏，只能选择适当的二极管进行代换，才能保证被检修的设备的使用性能，因此，在选用时应遵守以下四个原则，即：类型相同、特性相进、外形相似、分类选择。
（二）二极管的检测方法：⑴、极性判断方法：用万用表R×1K档检测二极管的阻值，一阻值最小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，另一端为负极。⑵、最高工作频率的检测：用万用表R×1K档检测二极管的正向电阻，若正向电阻小于1 kΩ，可确定为高频管，反之为低频管。⑶、二极管的好坏的判断方法：可以通过用万用表检测二极管的正、反向特性来进行判断。
第四节 集成电路
一、集成电路的基础知识：
（一）集成电路的定义及特点：集成电路其英文缩写语为IC，是在电子管、晶体管的基础上发展起来的一种新型电子器件。与分立的元器件电路相比，其显著的特点为：体积小、质量轻、工作可靠性高、使用寿命长、占用空间小、便于拆卸和安装。
（二）集成电路的种类：按其功能不同可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类；按制作工艺可分为半导体集成电路、膜集成电路和混合集成电路三类；按集成度的高低可分为小规模、中规模、大规模及超大规模集成电路四类；按电路中晶体管的类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路两大类。
（三）集成电路的封装：集成电路的封装材料有塑料、陶瓷及金属等封装材料
二、集成电路的选用和检测：
（一）集成电路的选用原则：在选用前应全面了解该集成电路的功能、电气参数、性能特点、结构形式、引脚分布情况及相关外围电路等，都应与实际应用的电路基本相符。
（二）检测集成电路时应注意的事项：１.检测前应了解电路的基本情况；２.测量应采用隔离变压器；３.检测时严禁引脚短路；４.正确使用测量仪表和铺助工具；５.正确判断。
焊接是电子产品装配中的一项重要技术，其焊接好坏直接影响产品的质量。在此只说明自己在实习过程中应学到的或说应掌握的基本知识与要领
。
第五节 焊接电路板技术
一、焊接技术要领：
（一）、焊接操作的正确方法：①焊剂加热挥发产生的化学物质对人体有害，操作时，鼻子不要离烙铁太近，一般鼻子应保持不小于30cm；②在不使用电烙铁时，应把其放在右前方的烙铁架上，避免导线等被烫坏。③在使用电烙铁时应注意手的握法，不能用手直接触摸烙铁头，避免手被烫伤。
（二）、焊接操作三要素为：清洁处理、加热、给锡。
（三）操作后续要领：①元器件取下：当元器件焊接不当时，可用电烙铁加热要取下元器件的引脚焊锡，使焊锡熔化，同时用镊子夹持取下元器件。②元器件取下：当元器件焊接不当时，可用电烙铁加热要取下元器件的引脚焊锡，使焊锡熔化，同时用镊子夹持取下元器件。③焊盘孔去锡：元器件取下后，焊锡还留在焊盘孔上，无法再焊接，需要焊盘孔去锡，去锡可用专用吸锡或吹锡工具去锡，也可用通针去锡，方法是用电烙铁加热使焊锡熔化，同时用通针疏通焊盘孔即可。④剪引脚：元器件焊接好后，元器件引脚不高出电路板面1mm，应将多余部分的引脚用斜口钳或其它剪切工具剪去。
二、点的质量检测：
（一）元器件焊接焊点举例：1.正确焊点，焊点就象光滑小山丘；2.不正确焊点，焊锡多，中间空，虚焊；3.烙铁不正确焊点，元件线未出头4.不正确焊
点，半焊，振动易脱焊；5.不正确焊点，撤离时带出一个小尖峰；6.正确焊点， 桃形焊点，烙铁从元件引脚方向离；7.不正确焊点，象油滴焊点，与焊盘未焊接。
（二）质量检测：焊接过程中容易出现虚焊、假焊等现象导致接触不良，所以必须进行焊点的质量检查。检查的方法主要有外观检查和通电检查。检查时必须先进行外观检查再进行通电检查。如果不经过严格的外观检查，通电时不仅麻烦，而其有损坏设备、
仪器，造成安全事故的危险。在焊接过程中可以一部分焊好后用万用表检查所焊的点是否接通，再继续焊，避免焊完以后一次性检查因焊点过多而出错。
三、焊接工具：
电烙铁是手工施焊的主要工具，选择合适的电烙铁并正确使用是保证焊接质量的基础，电烙铁按加热方式可分为外热式和内热式两大类。其他辅助工具
1、尖咀钳：头部较细，适用于夹小型金属器件。
2、斜口钳：主要用于剪切导线。
3、剥线钳：专用于剥有绝缘层的导线。
4、镊子：用途是夹持导线和元器件，在焊接时夹持器件兼有散热作用。
5、起子：又称螺丝刀。有“一”字和“十”字两种，专用于拧螺钉。
6、通针：又称透针。主要用于除去焊盘圆孔中的焊锡。
7、吸锡器：吸除焊锡，便于元器件取下。
第四章
PCB制作过程、工艺及注意事项
一、PCB设计：
PCB的设计过程：1.规划电路板；2设置参数；3引入网络表；4元件布局和调整；5 布局规则设置；6自动布线与手工调整或手工布线；7存盘。
（一）设计的准备工作：①创建文件、装载元件库与原理图的设计差不多，只是创建PCB图文件使用PCB Document。②层面的设置可执行DesignOption，出现Document Options对话框，进入设置对话框，可单击每一工作层面前均有复选框，当只有单击它时才能打开该层面，否则处于关闭状态；单击Used On即可使当前PCB文件中正使用的层面都处于打开状态。进入Option选项卡可对Grid、Electrical Grid、Measurement等选项进行设定。③规划电路板：在绘制印刷电路板之前，首先要对电路板设计有一个初步的规划，大致各种元器件采用的封装形式以及元件布局位置等，以确定整个电路板的基本框架。
（二）手动电路板的规划设计：在禁止布线层（Keep Out Layer）上用走线绘制出一个封闭的多边形（一般情况下绘制成一个矩形），多边形的内部即为布局的区域。①单击放置工作栏上的按钮 ，有十字光标后即可确定原点；②利用按钮 画好一个矩形，
然后双击所画的每一条线弹出对话框可对该线的坐标进行精确设置（包括线的粗细），其长宽就是实际电路板的大小。
（三）元件封装的设置：在生成网络表之前先要将每一个元件的封装设置好，并且要和PCB元件库相匹配，在放置元件封装之前，先要装入所需的元件封装库，不然则无法调用元件。放置元件封装的操作步骤如下：执行“PlaceComponent„”命令，执行命令后，系统会弹出放置元件封装对话框。选中元件，单击“Place”按钮，可将选择的元件放置到编辑器中。设置元件封装的属性即在原理图中双击元件出现元件属性的设置对话框，将Footprint栏写入对应的元件封装即可。
（四）装入网络表和元件：在元件封装设置完成以后，方可进行此操作。在原理图编辑器执行菜单命令DesignUpdate PCB，弹出对话框选择Preview Chang按钮可进入一对话框进行错误检查（包括封装检查），并随时返回原理图进行改正。直到无错时点击错误检查对话框的Execute按钮将所有元件调入PCB图中（如有错，不能全部调入）。
（五）元件的布局与布线：这两者都包括自动和手工两种形式，并且都需要规则的设置。①自动布局前需要装入网络表，为了使自动布局的结果更符合要求，可以在自动布局之前设置自动布局设计规则。自动布局后一般需要进行手工调整布局②手工布局实际上就是对元件进行排列、移动、旋转、复制和删除等操作。③自动布线前按照某些要求预置布线设计规则，设置完布线规则后，程序将依据这些规则进行自动布线。④手工布线前要设置在线设计规则检查，通过主菜单上的“PlaceLine”命令或单击放置工具栏中的放置导线图标来启动布线命令。在布线过程中可以切换导线模式、切换导线方向、设置光标移动最小间隔。实时检查是在放置或移动图件的同时，系统自动利用规则进行检查。
二、PCB元件库设计：
在新建文件里选择PCB Library Document,在弹出的窗口中选择TopOverLayer标签绘制。启动此编辑器后在浏览器中显示唯一的PCB元件名字，点击Rename进行重命名。在TopOverLayer层面绘制PCB元件时与绘制原理图元件，只是对焊盘的设置要求需要符合实际要求：用图标 绘制焊盘后双击焊盘可以对其进行精确坐标（焊盘间距）、标号和大小的设置。对于绘制芯片时还要注意线条的分割间距（也可用精确坐标设置），做到美观。当自己的PCB元件绘制好后(注意封装)，关闭PCB library文件，确认保存。然后在PCB设计界面中Browse PCB标签页上的Browse框下方找到Add/Remove,点击按钮，在文件选择框中找到自己的DDB文件，双击文件添加，点击Add确认按钮。然后在Browse框中看自己的PCB库文件是否出现。保存并上传文件。
三、问题及解决方法：
通过短短的学习ProteL，只能说自己能够按照已画好的纸质原理图简单的完成相应的设计操作，发现有很多自己不能解决的问题。①一个基础的东西就是对元件库里元件的名称不熟悉，只能按照利用浏览器放置元件。②在自己绘制的原理图元件电气连接困难，而使用上网络标号在生成网络表时易出错，自己还没找到解决的办法。③对元件封装不熟悉。④有些元件原理图的焊盘封装与PCB元件库的封装不同，也不知道怎么解决。⑤在PCB元件库中设置元件时对焊盘的设计自己不清楚怎样设计其大小才满足实际要求。
实习产品:火警或警车音响电路电路如图5所示，电路由两个多谐振荡器组成,由两片双极型555芯片和若干电阻、电容、二极管、三极管构成（Protel原理图如图6）。IC1的振荡频率约在1—3Hz，由于二极管D跨接在电位器两端，电容器C2充电缓慢，而放电迅速，这样就在电容Cl上形成一连串的据齿形波，经三极管VT9015缓冲加至IC2的5脚，则IC2便产生由高到低的振荡频率，喇叭便发出“吱——乌、吱——乌、„„”音调变化的音响。若作为公安警车音响电路，二极管D应去掉，并将ICl的振荡频率调至0.2 Hz，则电容器C1的一连串三角波便可对IC2进行调制。 图1火警音响电路 图2火警音响电路protel原理图 图3火警音响电路PCB图
心得体会：通过这次丰富而又精彩的电工实习，激发了我对科学的兴趣。我学会了制作简单的PCB板，初步学会了应用protel软件，能够焊接一些简单的器件，比如电容电阻的焊接及简单的拆焊，同时懂得了很多安全用电常识：怎样防雷避雷以及预防静电，还有实习过程对意外受伤的处理等等，深刻的懂得安全用电是现代人的基本素质。
