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
面张力、粘度、比重小于熔融焊料。

（3）残渣容易清除或清洗。

焊剂都带有酸性，残渣会腐蚀金属，而且影响外观。

（4）不能腐蚀母材。

如果焊剂的酸性太强，不仅会除去氧化层，也会腐蚀金属，造成危害。

（5)不产生有损于操作者身体的有害气体和刺激性气味。

（6）常温下储存稳定。

第四章印制电路板的设计与制作
2.评价印制板的设计质量，通常需要考虑哪些因素？
答：评价印制板的设计质量，通常需要考虑下列因素：
(1)线路的设计是否给整机带来干扰？(2)电路的装配与维修是否方便？
(3)制版材料的性价比是否最佳？(4)电路板的对外引线是否可靠？
(5)元器件的排列是否均匀、整齐？(6)版面布局是否合理、美观？
3、（2）印制板的设计目标应兼顾那些因素？
答：对于印制电路板的设计目标，通常要从准确性、可靠性、工艺性和经济性四个方面的因素进行考虑。

（a)准确性 (b）可靠性 (c）工艺性(d)经济性
第五章装配焊接及电气连接工艺
1、安装的基本要求有哪些？如何实现？
答：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）保证传热的要求
（4）接地与屏蔽要充分利用
4 ⑵什么是锡焊？其主要特征是什么？
答：锡焊是焊接的一种，它是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，依靠二者原子的扩散形成焊件的连接。

其主要特征有以下三点：
⑴焊料熔点低于焊件；
⑵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；
⑶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。

⑶锡焊必须具备哪些条件？
答：⑴焊件必须具有良好的可焊性；所谓可焊性是指在适当温度下，被焊金属材料与焊锡能形成良好结合的合金的性能。

⑵焊件表面必须保持清洁；为了使焊锡和焊件达到良好的结合，焊接表面一定要保持清洁。

即使是可焊性良好的焊件，由于储存或被污染，都可能在焊件表面产生对浸润有害的氧化膜和油污。

⑶要使用合适的助焊剂；助焊剂的作用是清除焊件表面的氧化膜。

⑷焊件要加热到适当的温度；焊接时，热能的作用是熔化焊锡和加热焊接对象，使锡、铅原子获得足够的能量渗透到被焊金属表面的晶格中而形成合金。

⑵对焊点质量有何要求？简述不良焊点常见的外观以及如何检查。

答：①焊点质量要求
⑴可靠的电气连接⑵足够的机械强度⑶光洁整齐的外观
良好的焊点要求焊料用量恰到好处，表面圆润，有金属光泽。

外表是焊接质量的反映，注意：焊点表面有金属光泽是焊接温度合适、生成合金层的标志，这不仅仅是美观的要求。

焊点的外观检查，除用目测（或借助放大镜，显微镜观测）焊点是否合乎上述标准以外，还包括从以下几个方面对整块印制电路板进行焊接质量的检查：
•没有漏焊；
•没有焊料拉尖；
•没有焊料引起导线间短路（即所谓“桥接”）；
•不损伤导线及元器件的绝缘层；
14、⑴叙述什么叫浸焊，什么叫波峰焊？
答：浸焊是让插好元器件的印制电路板水平接触浸焊设备中熔融的铅锡焊料，使整块电路板上的全部元器件同时完成焊接。

波峰焊（Wave Soldering）是利用焊锡槽内的机械式或电磁式离心泵，将熔融焊料压向喷嘴，形成一股向上平稳喷涌的焊料波峰，并源源不断地从喷嘴中溢出。

装有元器件的印制电路板以直线平面运动的方式通过焊料波峰，在焊接面上形成浸润焊点而完成焊接。

⑸什么叫再流焊？主要用在什么元件的焊接上？
答：再流焊也叫做回流焊，是伴随微型化电子产品的出现而发展起来的锡焊技术，主要应用于各类表面安装元器件的焊接。

预先在印制电路板的焊接部位施放适量和适当形式的焊锡膏，然后贴放表面组装元器件，焊锡膏将元器件粘在PCB板上，利用外部热源加热，使焊料熔化而再次流动浸润，将元器件焊接到印制板上。

第六章电子整机产品的制造工艺
1.（1）产品工艺设计应该达到什么目标？
答：⑴①实现原设计的各项功能，达到各项技术指标；
②在允许的环境条件下，保证产品运行的可靠性；
③批量生产的效率高 . 装配简单.互换性强.调试维修方便；
④成本低，性价比高；
14、对调试人员有哪些要求？
答：对调试人员要求有
（1）懂得被调试产品的各个部件和整机的电路工作原理，了解它们的性能指标要求和使用条件。

（2）正确合理地选择测试仪器、仪表，对有关仪器、仪表的工作特性、使用条件、选择原则、测量范围、灵敏度、量程、阻抗匹配、频率响应和误差的概念等知识是电子工程技术人员应当掌握的基本知识。

（3）要求掌握测试方法和数据处理方法。

（4）熟悉调试过程中对于故障的查找和排除方法。

（5）合理组织安排调试工序，并严格遵守安全操作规程。