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电子基本技能实训指导书
言
本实训指导书是根据“电子基本技能实训”实践教学课程大纲要求编写的，其目标是培养学生电子基本技能-----常用仪器仪表使用、焊接及元器件安装等基本技能。《电工电子基本技能实训指导书》共3章，第1章手工焊接基本工艺，第2章的内容是元器件安装技能，第三篇是常用仪器仪表的使用。是应用电子专业和电气自动化专业电子基本技能实训指导书。
目录焊接..............................................................................................................................................4
1.1 焊接工具及材料................................................................................................................4
1.1.1电烙铁......................................................................................................................4 1.1.2 热风焊枪.................................................................................................................5 1.1.3吸锡器......................................................................................................................6 1.1.4 焊料与助焊剂.........................................................................................................6 1.2 手工焊接技术....................................................................................................................6
1.2.1 电烙铁的使用方法.................................................................................................7 1.2.2 焊锡丝拿法.............................................................................................................7 1.2.3 手工焊接操作的基本步骤.....................................................................................7 1.3焊接注意事项.....................................................................................................................8
1.3.1 焊接准备.................................................................................................................8 1.3.2 焊接的要求.............................................................................................................8 1.3.3 电烙铁的使用注意事项.........................................................................................9 1.4 电烙铁的保养....................................................................................................................9 2 电子产品装配技术.....................................................................................................................10
2.1 手工组装工艺流程..........................................................................................................10
2.1.1 电子产品组装工艺流程.......................................................................................10 2.1.2.元器件引线的成形...............................................................................................10 2.1.3 元器件的安装.......................................................................................................11 2.2 组装方法..........................................................................................................................13 2.3连接方法...........................................................................................................................13 2.4 布线及扎线......................................................................................................................1
焊接
1.1 焊接工具及材料
任何电子产品，从几个零件构成的整流器到成千上万个零部件组成的计算机系统，都是由基本的电子元件器件和功能构成，按电路工作原理，用一定的工艺方法连接而成。虽然连接方法有多种（例如、绕接、压接、粘接等）但使用最广泛的方法是锡焊。焊接最常用工具如图1所示
图1常用焊接工具
1.1.1电烙铁
电烙铁的种类比较多，其分类如下：按加热方式分类：直热式和感应式；按发热能力分类：20W、30W、„„500W；按功能分离：单用式、两用式、调温式和恒温式等。
一、直热式电烙铁
直热式电烙铁的分类最常用的是单一焊接使用的直热式电烙铁，它又可以分为内热式和外热式两种。
1）内热式电烙铁
内热式电烙铁的结构如图2所示。热芯烙铁头加热器是用电热丝缠绕在密闭的陶瓷管上组成的，然后插在烙铁头里面，直接对烙铁头加热，所以称为内热式电烙铁。其特点是热效率高、温升快、体积小、重量轻、耗电低，但加热器制造较复杂，烧断后无法修复，而且烙铁头是固定的，温度不能控制，使用不同的烙铁头受到限制。常用的规格有20.30.50W等，主要用于印制电路板的焊接。2）外热式电烙铁。
外热式电烙铁是应用广泛的普通型电烙铁，其外形与结构如图2所示。加热器是在外壳内的缠绕在云毋材料上的电阻丝，烙铁头置于电热丝内部，故称外热式电烙铁。其特点是构造简单、价格便宜，但热效率低、温升慢、体积较大，而且烙铁的温度不能有效地控制，只能靠烙铁头的大小稍作调节。
电烙铁的规格一般用电功率来表示，也有按使用电压来分的，如220、110.3 6V等。外热式电烙铁主要用于导线、接地线和接线板的焊接。
图2
二、直热式电烙铁的组成。电烙铁的种类虽然很多，但基本结构是一样的，都是由发热部分、储热部分和操作手柄等组成。
1)．发热元件。电烙铁的能量转换部分是发热元件，俗称烙铁芯。它由镍铬发热电阻丝缠在云母、陶瓷等耐热、绝缘材料上构成。电子设备生产中最常用的内热式电烙铁的烙铁芯，是将镍铬电阻丝缠绕在两层陶瓷管之间，再经过烧结制成的。
2)烙铁头。存储、传递热能的烙铁头一般都是用紫铜材料制成的。根据表面电镀层的不同，烙铁头可以分为普通型和长寿型。普通内热式烙铁头的表面通常镀锌，镀层的保护能力较差。在使用过程中，因为高温氧化和助焊剂的腐蚀，普通烙铁头的表面会产生不沾锡的氧二化层，需要经常清理和修整。
长寿型烙铁头的寿命比普通烙铁头延长数十倍，这是手工焊接工具的一大进步。一把电烙铁备上几个不同形状的长寿型烙铁头，可以适应各种焊接工作的需要。长寿型烙铁头通常是在紫铜外面渗透或电镀一层耐高温、抗氧化的铁镍合金，所以这种电烙铁的使用寿命长，维护少。长寿型烙铁头看起来与普通烙铁头没有差别，最简单的判断方法是把烙铁头去靠近磁铁，如果两者之间有吸合磁力，说明烙铁头表面渗镀了铁镍，是长寿型烙铁头；反之，则是普通烙铁头。
3)手柄。电烙铁的手柄一般用耐热塑胶或木料制成。如果设计不良，手柄温升过高会影响操作。
4)接线柱。这是发热元件同电源线的连接处。
必须注意：一般电烙铁都有三个接线柱，其中一个是接金属外壳的。如果要考虑防静电问题，接线时应该用三芯线将电烙铁外壳接保护零线。
1.1.2 热风焊枪
热风枪是维修通信设备的重要工具之一，主要由气泵，气流稳定器，线性电路板，手柄，外壳等基本组件构成。其主要作用是拆焊小型贴片元件和贴片集成电路。正确使用热风枪可提高维修效率，如果使用不当，会将手机主板损坏。如有的维修人员在取下功放或CPU时，发现手机电路板掉焊点，塑料排线座及键盘座被损坏，甚至出现短路现象。这实际是维修人员不了解热风枪的特性造成的。因此，如何正确使用热风枪是维修手机的关键。
一、吹焊小贴片元件的方法
手机中的小贴片元件主要包括片状电阻，片状电容，片状电感及片状晶体管等。对于这些小型元件，一般使用热风枪进行吹焊。吹焊时一定要掌握好风量，风速和气流的方向。如果操作不当，不但会将小元件吹跑，而且还会损坏大的元器件。
吹焊小贴片元件一般采用小嘴喷头，热风枪的温度调至2~3挡，风速调至1~2挡。待温度和气流稳定后，便可用手指钳夹住小贴片元件，使热风枪的喷头离欲拆卸的元件2~3CM，并保持垂直，在元件的上方向均匀加热，待元件周围的焊锡熔化后，用手指钳将其取下。如果焊接小元件，要将元件放正，若焊点上的锡不足，可用烙铁在焊点上加注适量的焊锡，焊接方法与拆卸方法一样，只要注意温度与气流方向即可
二、吹焊贴片集成电路的方法
用热风枪吹焊贴片集成电路时，首先应在芯片的表面涂放适量的助焊剂，这样既可防止干吹，又能帮助芯片底部的焊点均匀熔化。由于贴片集成电路的体积相对较大，在吹焊时可采用大嘴喷头，热风枪的温度可调至3~4挡，风量可调至2~3挡，风枪的喷头离芯片2.5CM左右为宜.吹焊时应在芯片上方均匀加热,直到芯片底部的锡珠完全熔解,此时应用手指钳将整个芯片取下.需要说明的是,在吹焊此类芯片时,一定要注意是否影响周边元件.另外芯片取下后,手机电路板会残留余锡,可用烙铁将余锡清除。
三、焊接贴片集成：
①将元器件各引脚加锡，将贴片集成放在焊接位置，用镊子按紧。② 用风枪均匀加热，待锡焊融化后停止加热。③焊接完毕后检查是否存在虚焊或短路现象，用电烙铁对其补焊并排除短路点。
注意：热风枪的喷头要垂直焊接面，距离要适中；热风枪的温度和气流要适当；吹焊手机电路板时，应将备用电池取下，以免电池受热而爆炸；吹焊结束时，应及时关闭热风枪电源，以免手柄长期处于高温状态，缩短使用寿命。禁止用热风枪吹焊手机显示屏。
1.1.3吸锡器
吸锡器是一种修理电器用的工具，收集拆卸焊盘电子元件时融化的焊锡。有手动，电动两种。
一、吸锡器使用步骤
先把吸锡器活塞向下压至卡住。 用电烙铁加热焊点至焊料熔化。
移开电烙铁的同时，迅速把吸锡器咀贴上焊点，并按动吸锡器按钮。 一次吸不干净，可重复操作多次。
二、吸锡器拆卸集成块
使用吸锡器拆卸集成块，这是一种常用的专业方法，使用工具为普通吸、焊两用电烙铁，功率在35W以上。拆卸集成块时，只要将加热后的两用电烙铁头放在要拆卸的集成块引脚上，待焊点锡融化后被吸入细锡器内，全部引脚的焊锡吸完后集成块即可拿掉。
三、其他几种焊盘拆焊方法
在调试、维修或焊接错误等，都需要对元器件进行更换。在更换元器件时就需要拆焊。由于拆焊的方法不当，往往造成元器件的损坏、印制导线的断裂，甚至焊盘的脱落。尤其是更换集成电路块时，就更加困难。1）用吸锡器进行拆焊
先将吸锡器里面的气压出并卡住，再将被拆的焊点加热，使焊料熔化，然后把吸锡器的吸嘴对准熔化的焊料，然后按一下吸锡器上的小凸点，焊料就被吸进吸锡器内。2）用吸锡电烙铁（电热吸锡器）拆焊
吸锡电烙铁也是一种专用拆焊烙铁，它能在对焊点加热的同时，把锡吸入内腔，从而完成拆焊。拆焊是一件细致的工作，不能马虎从事，否则将造成元器件的损坏和印制导线的断裂及焊盘的脱落等造成不应有的损失。3）用吸锡带（铜编织线）进行拆焊
将吸锡带前端吃上松香，放在将要拆焊的焊点上，再把电烙铁放在吸锡带上加热焊点，待焊锡熔化后，就被吸锡带吸去，如焊点上的焊料一次没有被吸完，可重复操作，直到吸完。将吸锡带吸满焊料的部分剪去。
1.1.4 焊料与助焊剂
一、焊接材料
凡是用来熔合两种或两种以上的金属面，使之成为一个整体的金属或合金都叫焊料。这里所说的焊料只针对锡焊所用焊料。
常用锡焊材料：管状焊锡丝、抗氧化焊锡、含银的焊锡、焊膏
二、助焊剂的选用。
在焊接过程中，由于金属在加热的情况下会产生一薄层氧化膜，这将阻碍焊锡的浸润，影响焊接点合金的形成，容易出现虚焊、假焊现象。使用助焊剂可改善焊接性能。助焊剂有松香、松香溶液、焊膏焊油等，可根据不同的焊接对象合理选用。焊膏焊油等具有一定的腐蚀性，不可用于焊接电子元器件和电路板，焊接完毕应将焊接处残留的焊膏焊油等擦拭干净。元器件引脚镀锡时应选用松香作助焊剂。印制电路板上已涂有松香溶液的，元器件焊入时不必再用助焊剂。
1.2 手工焊接技术 1.2.1 电烙铁的使用方法
手握铬铁的姿势掌握正确的操作姿势，可以保证操作者的身心健康，减轻劳动伤害。为减少焊剂加热时挥发出的化学物质对人的危害，减少有害气体的吸入量，一般情况下，烙铁到鼻子的距离应该不少于 20cm，通常以 30cm 为宜。电烙铁有三种握法，如图2 所示。
图2 握电烙铁的手法示意
图3焊锡丝的拿法
反握法的动作稳定，长时间操作不易疲劳，适于大功率烙铁的操作；正握法适于中功率烙铁或带弯头电烙铁的操作；一般在操作台上焊接印制板等焊件时，多采用握笔法。
1.2.2 焊锡丝拿法
一般有两种拿法，如图3 所示。由于焊锡丝中含有一定比例的铅，而铅是对人体有害的一种重金属，因此操作时应该戴手套或在操作后洗手，避免食入铅尘。
注意事项：电烙铁使用以后，一定要稳妥地插放在烙铁架上，并注意导线等其他杂物不要碰到烙铁头，以免烫伤导线，造成漏电等事故。
1.2.3 手工焊接操作的基本步骤
掌握好电烙铁的温度和焊接时间，选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置，才可能得到良好的焊点。正确的手工焊接操作过程可以分成五个步骤，如图所示。
图4 手工焊接步骤
⑴步骤一：准备施焊（图(a)）
左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态。要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层焊锡。
⑵步骤二：加热焊件（图(b)）
烙铁头靠在两焊件的连接处，加热整个焊件全体，时间大约为 1 ～ 2 秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物。例如，图(b)中的导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀受热。⑶步骤三：送入焊丝图(c)）
焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件。注意：不要把焊锡丝送到烙铁头上！
⑷步骤四：移开焊丝（图(d)）当焊丝熔化一定量后，立即向左上 45° 方向移开焊丝。⑸步骤五：移开烙铁（图(e)）
焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上 45° 方向移开烙铁，结束焊接。从第三步开始到第五步结束，时间大约也是 1 至 2s。
1.3焊接注意事项
1.3.1 焊接准备
为了提高焊接质量，必须注意掌握锡焊的条件。
被焊件必须具备可焊性。 被焊金属表面应保持清洁。 使用合适的助焊剂。 具有适当的焊接温度。 具有合适的焊接时间。
1.3.2 焊接的要求
对焊点的质量要求，应该包括电气接触良好、机械结合牢固和美观三个方面。保证焊点质量最重要的一点，就是必须避免虚焊。
一、焊剂用量要适中
焊接时，有的同学认为焊锡和助焊剂越多，焊接越好，这种认为是错误的。适量的助焊剂对焊接非常有利。过量使用松香焊剂，焊接以后势必需要擦除多余的焊剂，并且延长了加热时间，降低了工作效率。当加热时间不足时，又容易形成 “夹渣”的缺陷。焊接开关、接插件的时候，过量的焊剂容易流到触点上，会造成接触不良。合适的焊剂量，应该是松香水仅能浸湿将要形成焊点的部位，不会透过印制板上的通孔流走。对使用松香芯焊丝的焊接来说，基本上不需要再涂助焊剂。目前，印制板生产厂在电路板出厂前大多进行过松香水喷涂处理，无需再加助焊剂。如图5所示，过量的焊锡不但无必要地消耗了焊锡，而且还增加焊接时间，降低工作速度。更为严重的是，过量的焊锡很容易造成不易觉察的短路故障。焊锡过少也不能形成牢固的结合，同样是不利的。特别是焊接印制板引出导线时，焊锡用量不足，极容易造成导线脱落。
图5焊点锡量的掌握
二、典型焊点的形成及其外观
在单面和双面（多层）印制电路板上，焊点的形成是有区别的：见图，在单面板上，焊点仅形成在焊接面的焊盘上方；但在双面板或多层板上，熔融的焊料不仅浸润焊盘上方，还由于毛细作用，渗透到金属化孔内，焊点形成的区域包括焊接面的焊盘上方、金属化孔内和元件面上的部分焊盘，如图6所示。
图6焊点的形成1.3.3 电烙铁的使用注意事项
1）新烙铁在使用前的处理 一把新烙铁不能拿来就用，必须先对烙铁头进行处理后才能正常使用，就是说在使用前先给烙铁头镀上一层焊锡。具体的方法是：首先用锉把烙铁头按需要锉成一定的形状，然后接上电源，当烙铁头温度升至能熔锡时，将松香涂在烙铁头上，等松香冒烟后再涂上一层焊锡，如此进行二至三次，使烙铁头的刃面及其周围要产生一层氧化层，这样便产生“吃锡”困难的现象，此时可锉去氧化层，重新镀上焊锡。2）烙铁头长度的调整
焊接集成电路与晶体管时，烙铁头的温度就不能太高，且时间不能过长，此时便可将烙铁头插在烙铁芯上的长度进行适当地调整，进而控制烙铁头的温度。3）烙铁芯更换
烙铁芯更换时要注意引线不要接错，因为电烙铁有三个接线柱，而其中一个是接地的，另外两个是接烙铁芯两根引线的（这两个接线柱通过电源线，直接与 220V 交流电源相接）。如果将 220V 交流电源线错接到接地线的接线柱上，则电烙铁外壳就要带电，被焊件也要带电，这样就会发生触电事故。
1.4 电烙铁的保养
一、烙铁应放在烙铁架上。应轻拿轻放，决不要将烙铁上的锡乱甩。
二、第一次使用时，必须让烙铁嘴“吃锡”，平时不用烙铁的时候，要让烙铁嘴上保持有一定量的锡，不可把烙铁嘴在海棉上清洁后存放于烙铁架上；
三、电烙铁使用一段时间后，可能在烙铁头部留有锡垢，在烙铁加热的条件下，我们可以用湿布轻檫。如有出现凹坑或氧化块，应用细纹锉刀修复或者直接更换烙铁头。
四、电烙铁通电后温度高达250摄氏度以上，不用时应放在烙铁架上，但较长时间不用时应切断电源，防止高温“烧死”烙铁头（被氧化）。要防止电烙铁烫坏其他元器件，尤其是电源线，若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。
五、海棉需保持有一定量水份，至使海棉一整天湿润；
六、拿起烙铁开始使用时，需清洁烙铁嘴，但在使用过程中无需将烙铁嘴拿到海棉上清洁，只需将烙铁嘴上的锡搁入集锡硬纸盒内，这样保持烙铁嘴之温度不会急速下降，若IC上尚有锡提取困难，再加一些锡上去（因锡丝中含有助焊剂），就可以轻松地提取多的锡下来了；
七、烙铁温度在300~350度之间为正常情况，若部分敏感元件只可接受240~280度的焊接温度；
八、烙铁嘴发赫，不可用刀片之类的金属器件处理，而是要用松香或锡丝来解决；
九、不要把电烙铁猛力敲打.十、每天用完后，先清洁，再加足锡，然后马上切断电源。
任务1 焊接技能训练
一、焊接练习
二、拆焊练习
三、焊接技能测试电子产品装配技术
电子产品的组装是将各种电子元器件、机电元件及结构件，按照设计要求，装接在规定的位置上，组成具有一定功能的完整的电子产品的过程。
2.1 手工组装工艺流程 2.1.1 电子产品组装工艺流程
电子产品小到一个电子门铃、袖珍收音机、达到一台电视机或者一整套网络通信系统。从生产制造的角度来说，整个生产过程可以分为元器件准备及筛选、元器件的加工、元器件的插装、电路板的焊接、单元模块的检验及补修、总装及布线、调试等工序，而且每个工序还可以细分为多个工作岗位。图2-1为THT电子产品组装工艺流程。
图2-1 THT电子产品组装工艺流程
2.1.2.元器件引线的成形
引线成形基本要求如图2-2所示。图中A≥2mm；R≥2d；h：图(a)为0~2 mm，图(b)h≥2 mm ；C=np（p为印制电路板坐标网格尺寸，n为正整数）。
(a)水平安装
(b)垂直安装
图2-2 元器件引线程序
2.1.3 元器件的安装
一、元器件安装方法
电子元器件种类繁多，外形不同，引出线也多种多样，所以，印制电路板的安装方法也就有差异，必须根据产品结构的特点、装配密度、产品的使用方法和要求来决定，元器件安装方法主要有以下几种。1）贴板安装
贴板安装形式如图所示。
2）悬空安装
3）垂直安装
3）埋头安装
5）有高度限制时的安装
6）支架固定安装
7）功率器件的安装
二、元器件安装的技术要求
1）元器件的标志方向应按照图纸规定的要求，安装后能看清元件上的标志。若装配图上没有指明方向，则应使标记向外易于辨认，并按从左到右、从下到上的顺序读出。
2）元器件的极性不得装错，安装前应套上相应的套管。
3）安装高度应符合规定要求，同一规格的元器件应尽量安装在同一高度上。4）安装顺序一般为先低后高、先轻后重、先易后难、先一般元件后特殊元器件。
5）元器件在印制电路板上的分布应尽量均匀、疏密一致，排列整齐美观。不允许斜排、立体交叉和重叠排列。
6）元器件外壳和引线不得相碰，要保证1mm左右的安全间隙，无法避免时，应套绝缘套管。
7）元器件的引线直径与印制电路板焊盘孔径应有0.2~0.4mm的合理间隙。
8）MOS集成电路的安装应在等电位工作台上进行，以免产品静电损坏器件，发热元件不允许贴板安装，较大的元器件的安装应采取绑扎、粘固等措施。
三、元器件安装注意事项
1）元器件插好后，其引线的外形处理有弯头的，有切断成形等方法，要根据要求处理好，所有弯脚的弯折方向都应与铜箔走线方向相同。
2）安装二极管时，除注意极性外，还要注意外壳封装，特别是玻璃壳体易碎，引线弯曲时易爆裂；对于大电流二极管，有的则将引线体当作散热器，故必须根据二极管规格中的要求决定引线的长度。
3）为了区别晶体管的电极和电解电容的正负端，一般是在安装时，加带有颜色的套管区别。
4）大功率三极管一般不宜装在印制板上。因为它发热量大，易使印制板受热变形。2.2 组装方法
一、功能法
功能法是将电子产品的一部分放在一个完整的结构部件内。
二、组件法
组件法是制造一些在外形尺寸和安装尺寸上都统一的部件，这时部件的功能完整性退居到次要地位。
三、功能组件法
功能组件法是兼顾功能法和组件法的特点，制造出既有功能完整性又有规范化的结构尺寸和组件。
2.3连接方法
电子产品组装的电气连接，主要采用印制导线连接、导线、电缆以及其它电导体等方式进行连接。
2.4 布线及扎线
一、配线
电子产品常用的电线和电缆有裸线、电磁线、绝缘电线电缆和通信电缆四种。选用导线主要考虑流过导线的电流，这个电流的大小，决定了导线的芯线截面积的大小。
使用不同颜色的导线便于区分电路的性质和功能以及减少接线的错误。
二、布线原则
(1)应减小电路分布参数。
(2)避免相互干扰和寄生耦合。(3)尽量消除地线的影响。(4)应满足装配工艺的要求。
三、布线方法
(1)布线处理。(2)布线的顺序。
任务2 扩音机组装
一、元器件检验 1）万用表的使用 2）电阻的识别检验 3）电容器的识别检验 4）二极管的识别检验 5）插孔的识别与检验
6）音频功率放大器TDA2822M 7）三极管的识别与检验（特性测试仪的使用）
二、原理图
扩音器的核心部件是集成音频功率放大器TDA2822M，电路简单可靠，话筒的语音信号从插孔J1 送入，经C1耦合至R3，经RP调节音量后通过R6送到U1的7脚进行功率放大，放大后的信号由U1的1脚和3脚输出推动扬声器发出声音。J2插孔可外接MP3等音频信号进行扩音。LED3作为电源指示，LED2作为欠压指示，电源电压高于设定电压时VZ有漏电流使VT导通，通过R10的电流被VT短路接地，电源电压不足时VT截止，LED2点亮。C8，C9为电源滤波电容，用以减少电源信号中的纹波对功率放大电路的干扰。R2,C6,C7,R1组成退耦电路给耳机里的驻极体话筒供电。外接电源从J3插孔送入，LED1为外接电源指示灯，外接电源经VD送至集成稳压器U2给功率放大电路供电，R13组成恒流充电电路，对E进行恒流充电。
电路原理图
三、PCB板图
印制板图
四、元器件安装 拟定安装顺序电子产品的检验
3.1 常用仪器仪表的介绍 3.1.1 万用表 3.1.2 直流稳压电源 3.1.3 信号发生器 3.1.4 毫伏表 3.1.5 示波器 3.2 扩音机功能测试 3.3 扩音机性能测试 任务3 编写检验报告
