电子产品制造技术

《电子产品制造技术》

第一章 电子元器件

1、试总结电子元器件大致分为几代；对电子元器件的主要要求是什么？ 答：电子元器件大致分为三代：电子管时代，半导体晶体管时代，半导体集成电路时代。对电子元器件的主要要求是：可靠性高、精确度高、体积微小、性能稳定、符合使用环境条件等。

2、电子元器件的主要参数有哪几项？

答：电子元器件的主要参数包括特性参数、规格参数和质量参数。特性参数用于描述电子元器件在电路中的电气功能；描述电子元器件的特性参数的数量称为它们的规格参数，规格参数包括标称值、额定值和允许偏差值等；质量参数用于度量电子元器件的质量水平，通常描述了元器件的特性参数、规格参数随环境因素变化的规律，或者划定了它们不能完成功能的边界条件。

4、电子元器件的规格参数有哪些？

答：电子元器件的规格参数包括标称值、允许偏差值和额定值、极限值等以外，还有其特定的规格参数。

8、举例说明电子元器件的主要质量参数的含义。

答：质量参数用于度量电子元器件的质量水平，通常描述了元器件的特性参数、规格参数随环境因素变化的规律，或者划定了它们不能完成功能的边界条件。

电子元器件共有的质量参数一般有温度系数、噪声电动势、高频特性及可靠性等，从整机制造工艺方面考虑，主要有机械强度和可焊性。

温度每变化1℃，其数值产生的相对变化叫做温度系数，单位为1/℃。温度系数描述了元器件在环境温度变化条件下的特性参数稳定性，温度系数越小，说明它的数值越稳定。 通常，用“信噪比”来描述电阻、电容、电感一类无源元件的噪声指标，其定义为元件内部产生的噪声功率与其两端的外加信号功率之比，即

噪声功率

外加信号功率信噪比=。

对于晶体管或集成电路一类有源器件的噪声，则用噪声系数来衡量：

)

/()/(00N S N S i i 输出端信噪比输入端信噪比

噪声系数=。 一切电子元器件工作在高频状态下时，都将表征出电抗特性，甚至一段很短的导线，其

电感、电容也会对电路的频率响应产生不可忽略的影响。这种性质，称为元器件的高频特性。

因为大部分电子元器件都是靠焊接实现电路连接的，所以元器件引线的可焊性也是它们的主要工艺质量参数之一。

人们一般都希望电子设备工作在无震动、无机械冲击的理想环境中，然而事实上，对设备的震动和冲击是无法避免的。如果设备选用的元器件的机械强度不高，就会在震动时发生断裂，造成损坏，使电子设备失效。

电子元器件的可靠性是指它的有效工作寿命，即它能够正常完成某一特定电气功能的时间。电子元器件的工作寿命结束，叫做失效。

10、解释失效率及其单位，解释“浴盆曲线”各段的含义。

答：电子元器件的工作寿命结束，叫做失效。度量电子产品可靠性的基本参数是时间，即用有效工作寿命的长短来评价它们的可靠性。电子元器件的可靠性用失效率表示。运用时间运用总数失效数

失效率⨯=)(t λ

失效率的常用单位是Fit （“菲特”），1Fit ＝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。

电子元器件的失效率还是时间的函数。新制造出来的电子元器件，在刚刚投入使用的一段时间内，失效率比较高，这种失效称为早期失效，相应的这段时间叫做早期失效期。在经过早期失效期以后，电子元器件将进入正常使用阶段，其失效率会显著地迅速讲低，这个阶段叫做偶然失效期。在经过长时间的使用之后，元器件可能会逐渐老化，失效率又开始增高，甚至寿命结束，这个阶段叫做老化失效期。在早期失效期、偶然失效期、老化失效期内，电子元器件的失效率是大不一样的，其变化的规律就象一个浴盆的剖面，所以这条曲线常被称为“浴盆曲线”。

第二章 SMT 时代的电子元器件

2、试比较 SMT 与通孔基板式电路板安装的差别。SMT 有何优越性？

答：通孔基板式印制板装配技术（THT ），其主要特点是在印制板上设计好电路连接导线和安装孔，将传统元器件的引线穿过电路板上的通孔以后，在印制板的另一面进行焊接，装配成所需要的电路产品。采用这种方法，由于元器件有引线，当电路密集到一定程度以后，就无法解决缩小体积的问题了。同时，引线间相互接近导致的故障、引线长度引起的干扰也难以排除。

表面安装技术，是指把片状结构的元器件或适合于表面安装的小型化元器件，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。

表面安装技术和通孔插装元器件的方式相比，具有以下优越性：

⑴实现微型化。表面安装技术组装的电子部件，其几何尺寸和占用空间的体积比通孔插装元器件小得多，一般可减小60％~70％，甚至可减小90％。重量减轻60%~90%。

⑵信号传输速度高。结构紧凑、安装密度高，在电路板上双面贴装时，组装密度可以达到5.5~20个焊点/cm2，由于连线短、传输延迟小，可实现高速度的信号传输。同时，更加耐振动、抗冲击。这对于电子设备超高速运行具有重大的意义。

⑶高频特性好。由于元器件无引线或短引线，自然消除了前面提到的射频干扰，减小了电路的分布参数。

⑷有利于自动化生产，提高成品率和生产效率。由于片状元器件外形尺寸标准化、系列化及焊接条件的一致性，使表面安装技术的自动化程度很高。因为焊接过程造成的元器件失效将大大减少，提高了可靠性。

⑸材料成本低。现在，除了少量片状化困难或封装精度特别高的品种，由于生产设备的效率提高以及封装材料的消耗减少，绝大多数SMT元器件的封装成本已经低于同样类型、同样功能的THT元器件，随之而来的是SMT元器件的销售价格比THT元器件更低。

⑹ SMT技术简化了电子整机产品的生产工序，降低了生产成本。在印制板上安装时，元器件的引线不用整形、打弯、剪短，因而使整个生产过程缩短。同样功能电路的加工成本低于通孔插装方式，一般可使生产总成本降低30~50%。

第三章制造电子产品的常用材料和工具

5、⑵请说明铅锡焊料具有哪些优点？

答：·熔点低，低于铅和锡的熔点，有利于焊接；

·机械强度高，合金的各种机械强度均优于纯锡和铅；

·表面张力小、粘度下降，增大了液态流动性，有利于在焊接时形成可靠接头；

·抗氧化性好，铅的抗氧化性优点在合金中继续保持，使焊料在熔化时减少氧化量。（3）为什么要使用助焊剂？对助焊剂的要求有哪些？

金属同空气接触后，在其表面会生成一层氧化膜。温度越高，氧化越严重。这层氧化膜会阻止液态焊锡对金属的润湿作用，而助焊剂的作用：

⑴去除氧化膜。其实质是助焊剂中的氯化物、酸类同焊接面上的氧化物发生还原反应，从而除去氧化膜。反应后的生成物变成悬浮的渣，漂浮在焊料表面。

⑵防止氧化。液态的焊锡及加热的焊件金属都容易与空气中的氧接触而氧化。助焊剂融化以后，形成漂浮在焊料表面的隔离层，防止了焊接面的氧化。

⑶减小表面张力。增加熔融焊料的流动性，有助于焊锡润湿和扩散。

⑷使焊点美观。合适的助焊剂能够整理焊点形状，保持焊点表面的光泽。

对助焊剂的要求：⑴熔点应该低于焊料的熔点。只有这样，才能发挥助焊作用。（2）表