电子产品制造技术答案整理1
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《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