西南交大电子工艺实习报告电气.docx

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西南交大电子工艺实习报告电气

题目：

球赛计分显示屏

院系：

电气工程学院

班级：

电气

姓名：

学号：

指导老师：

日期：

2015.8.3

第一章AltiumDesigner1

第一节原理图设计1

第二节PCB设计1

第三节原理图元件库设计2

第四节PCB元件库元件设计2

第五节上机过程中遇到的问题和采用的解决办法3

第二章电子电路制作部分3

第一节元器件3

第二节焊接工艺4

a）电烙铁的使用4

b）手工焊接技术4

c）焊点的质量检查方法4

d）焊接中应注意的问题5

第三节电子电路原理、整机组装和调试6

a）电子电路原理6

b）元器件安装的技术要求6

c）安装工艺:

元器件及导线的成型与处理，元件的安装次序等6

d）调试定义、目的、内容，故障产生的原因、查找及排除方法与调试结果分析7

第三章实习体会、不足及感谢8

第四章附录9

第一节电路原理图9

第二节PCB图9

第三节电路手工布线图10

第四节电路实物图11

第一章AltiumDesigner

第一节原理图设计

在AltiumDesigner软件中的原理图设计，首先以先建立一个工程，选择File>>New>>Project>>PCB?

Project，将工程命名并保存在自定义的文件夹中。

接着建立原理图：

打开Project面板，右击工程文件名，选择Add?

Existing?

to?

Project>>Schematic选项，在工程文件下创建一个新的原理图，保存在工程所在文件夹中。

开始画原理图时，在Libraries中通过器件名称寻找或通过Search功能在所需库中查找相关元件。

找到所需原件并双击，在放置前可按下TAB键编辑元件相关属性，单击放置元件，右击退出放置，在所有元件放置好之后，选择Project>>Compile?

PCB?

Project，点击Messages查看错误，修正至无错。

最终保存电路原理图。

第二节PCB设计

在AltiumDesigner软件中的进行PCB设计，和原理图的设计大体步骤相似。

工程在原理图设计中就已经建立了，首先做的就是打开Project面板，右击工程文件名，选择Add?

Existing?

to?

Project>>PCB选项，保存在工程所在文件夹中。

与原理图设计不同，在所有元件都有了封装之后，在Project面板中选择Design>>Updata?

PCB?

Document>>Validatachanges>>Execulechanges得到PCB的原理图。

接着对生成的PCB元件进行合理布局，设计好电气边缘后开始布线。

布线不能交叉，默认是两面布线，可以手动添加焊盘连接引脚。

第三节原理图元件库设计

1、建立一个新的元件库：

在Project面板中右击工程文件名，选择Add?

Existing?

to?

Project>>SchematicLibrary选项，在工程文件下创建一个原理图库文件，保存原理图库并命名；?

2、绘制原理图：

按元器件属性放置选项中的矩形框，通过鼠标左键控制大小，选择合适的大小之后，按元器件属性绘制元器件外框、管脚，可以通过按tab键修改相关的引脚名称，元件名称等参数。

按元器件的信息为其所绘制元件命名，添加注释与属性。

画好自定义元件后可以在原理图界面中库中找到自己的库并双击添加，或者点击Place导入原理图中。

当然元器件外形并不只是矩形，还三角形比如运放的元件设计。

3.绘制原理图的技巧、方法：

有的原理图中需要斜线，可以在工具栏中招到，先画线然后再添加管脚。

还有的需要添加子文件，在工具栏中选择place>>part就能添加子元件。

第四节PCB元件库元件设计

1.新建PCB库：

在Project面板中右击工程文件名，选择Add?

Existing?

to?

Project>>?

PCB?

Library选项，在工程文件下创建一个PCB库文件，保存并命名。

?

2.绘制自定义封装

手动绘制封装时：

根据芯片确定焊盘的个数、尺寸，焊盘之间的距离，将1号引脚放置在原点处，并将形状更改为方形。

要求量取管脚间距和外形尺寸。

利用封装向导：

在PCB?

Library面板中选择Tools>>ComponentWizard，根据器件选择封装，在我们实习中主要涉及DIP封装及sop封装，在向导中按原理图设置焊盘个数、尺寸、距离等相应属性，最后修改名称。

?

3.回到SCH?

Library面板，单击Edit为元器件添加封装，如果有默认封装并符合要求就采用默认封装，不合适就移除封装，添加新的封装。

第五节上机过程中遇到的问题和采用的解决办法

上机过程中遇到遇到过许多小问题，首先原理图设计时，有些不用的引脚不能悬空，应该给个“×”避免运行结果报错。

有些警告是属于隐藏引脚，这时需要将它显示或者忽略。

PCB设计的时候，有些地方的线由于设计的不合理，只有通过多次打孔才能通过，这时需要断掉部分连线，重新布局。

第二章电子电路制作部分

第一节元器件

这次电子工艺实习电子电路制作部分首先讲解了一些电子元器件。

介绍了它们的简单分类，读数方法，相关的一些参数。

1.电阻：

电阻的两个基本参数是阻值和功率。

电阻分类：

电阻的大体分类根据制作材料来分可分为水泥电阻，碳膜电阻，金属膜电阻。

?

根据阻值是否可变分为微调电阻，可调电阻等。

?

电阻阻值：

电阻阻值的读数分为两种方法。

第一种是直接标注法，电阻的阻值和功率在电阻器上直接标注出来。

?

第二种是色环标注法，电阻的阻值用色环在电阻器上表示。

2.电容：

电容的基本参数有电容量,耐压值等。

电容的分类：

?

根据电容介质分为陶瓷电容，云母电容，塑料，纸电容等。

?

电容有的无极性而有的分正负极的，有极性的电容常见的是电解电容器，电解电容的电容量相对较大。

3电感、二极管等其他一些电子元件：

除了介绍电阻和电容基本元器件外，老师还介绍了一些其他的几本电子元器件，包括电感、二极管、三极管等等。

第二节焊接工艺

a）电烙铁的使用

电烙铁通电后温度很高，有好几XX，尤其实习提供的电烙铁不是恒温的，不用时应放在烙铁架上，较长时间不用时应切断电源，避免温度过高发生意外。

电烙铁使用过程中一定要安全，避免烫伤自己和他人。

同时也要避免电烙铁烫坏其他元器件。

手工焊接握电烙铁的方法，有正握、反握及握笔式三种，一般习惯采用握笔式。

b）手工焊接技术

手工焊接首先要清洁被焊元件引脚处的油污，使焊锡能沾附在元件引脚上，焊锡之前应该先插上电烙铁的插头，给电烙铁加热。

然后将电烙铁头接触被焊元器件约几秒钟。

然后送焊锡，使焊锡与元件或烙铁接触并使之熔化，等焊锡完全润湿焊点后大致45°的方向移开烙铁。

焊完时，焊锡最好呈圆滑的圆锥状，而且还要有金属光泽。

上述过程，对一般焊点而言大约二，三秒钟，这是俗称的“五步法”。

所以五步法有普遍性，是掌握手工烙铁焊接的基本方法。

特别是各步骤之间停留的时间，对保证焊接质量至关重要，只有通过一定量的实践焊接才能逐步掌握这焊接的基本方法。

c）焊点的质量检查方法

外观检查：

1.外形以焊接导线为中心，匀称，呈锥状，略下凹是最好。

2.表面有光泽且平滑。

3.焊料的连接面呈半弓形凹面，焊料与焊件连接处平滑，接触角小。

4.呈球形说明焊接时间过长

通电检查：

只有在外观检查确定连接正常以后才可以进行通电检查，通电检查也是检验电路是否实现功能的关键步骤。

但是，只有通过严格的外观检查，确保没有基本的电路问题才能通电检查，通电检查有损坏元器件，造成事故的风险。

d）焊接中应注意的问题

1．焊接过程中一定要注意安全，电烙铁用完必须放回烙铁架上，以免烫伤人及其烫坏其他实验仪器。

2．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。

导线尽量要直，而且不要伸出太长，以1毫米为好，多余的可以剪掉,多余的导线容易造成短路。

3.焊接时，焊锡与电烙铁接触时间不要太长，以免焊锡过多或是造成漏锡；也不要过短，以免造成虚焊。

第三节电子电路原理、整机组装和调试

a）电子电路原理

b）元器件安装的技术要求

1.在对电子元器件进行安装时，应做到整齐、美观、稳固的原则，应插装到位，不可以有明显的倾斜和变形现象，同时各元器件之间应留有一定的距离，方便焊接和有利于散热

2.按标识安装元器件为了易于辨认，在安装电子元器件时，各种电子元器件的标注、型号及数值等信息应朝上或是朝外安装，以利于焊接和检修时查看元器件的型号数据

c）安装工艺:

元器件及导线的成型与处理，元件的安装次序等

1.元器件及导线成型与处理：

元器件和导线在焊接前应该将引脚用镊子或者尖口钳掰直，元器件有三种安装方式，第一种是贴板安装引脚容易处理，插装简单，但不利于散热；第二种悬空安装2～6?

cm引脚长，有利于散热，但插装较复杂；第三种倒装整形难度高，对散热更加有利，并保证焊接时不会使元件温度过高。

2.元件的安装次序：

按次序安装电子元器件接下来在安装电子元器件时，应按一定的次序进行安装，先安装较低小功率的卧式电子元器件，然后再安装立式元器件及大功率的卧式元器件，按照先轻后重、先里后外、先低后高的原则进行安装。

d）调试定义、目的、内容，故障产生的原因、查找及排除方法与调试结果分析

调试过程是利用符合指标要求的各种仪器，例如万用表、信号发生器、逻辑分析仪等各种测量仪器，对安装好的电路进行调整和测量，是判断性能好坏、各种指标是否符合设计要求的最后一关。

因而，调整和测试必须遵守一定的测试方法并按一定的步骤进行。

故障检查的步骤：

不通电检查，不通电检查主要是检查电路连接有没有问题，有没有连错线，少连线或者多连线，检查电源线、地线有没有正常连接，元器件之间有没有互相短路。

通电观察，不通电检查之后，给电路接通电源，首先看电路有没有异常现象，芯片发热，冒烟等情况，在没有这些情况之后，可以开始接通信号，检查有没有达到预期效果。

故障产生的原因一般是电路中有的地方短路了，或者就旧线没有拆除影响电路，有时候也会因为电源线没有完全接通是电路无法正常工作。

这种情况一般核对电路图仔细检查一下就能检查出错误。

如果是电路设计问题就只有后期检查之后再检查电路原理了。

故障直接观察之后检查不出问题了，就可以采取部分电路通电来检查，部分电路通电检查之后就可以整机调试了。

第三章实习体会、不足及感谢

这次电子工艺实习时间不短也不长，在这20天的实习中我学到了很多的知识，第一次将课堂上所学的理论知识应用到了实际中，感觉还是蛮高兴的。

这次实习从一开始的AltiumDesigner软件的学习，第一次接触到PCB板的制作。

从原理图绘制，到元器件封装，一步一步的学习，逐步深入。

逐渐掌握了AD软件的基本运用。

紧接着就是电子电路制作部分的实习，首先先学习了解了一些基本的电子元器件，包括电阻，电容，二极管等。

然后学习了焊接，虽然以前做过比赛焊过电路板，但这次实习之后，发现以前自己焊的板子焊点都不怎么好，这次实习让我学会了基本的焊接工艺，作用还是挺大的。

学会了基本焊接工艺之后开始绘制自己选择题目的原理图，这真是太烦了，原理图设计要注意的问题太多，不能交线，背面不能走线，还要考虑实际元件的尺寸大小，设计起来就特别麻烦。

但经过多次的重复修改，调整之后，终于将电路的手工布线图绘好了。

手工布线图绘好之后就是实物图的焊接，本来以为绘好原理图之后，实物图其实还挺好连，但是实际操作过程却不是这样，电路焊接过程中，元件焊接起来各种问题，比如不好固定、引脚太长，连裁线和折线都变得很麻烦。

这次实习感觉整体上还是不错的，让我运用了平时学到的一些知识，尤其作为电气专业的学生，应该学习一下基本的软件和焊接。

但是AD软件学习过程中许多细节还做得不好。

电路原理图绘制布局也不够完善，导致有一两个地方出现了导线挤在一起的情况，这是自己的不足。

这次实习天气实在是太热了，学校能不能挑个好点的天气，或者在平时来实习。

当然，我们热老师也热，也要谢谢老师们在这么炎热的夏天陪我们一起实习，教授我们实习课程。

谢谢老师！

第四章附录

第一节电路原理图

第二节PCB图

第三节电路手工布线图

第四节电路实物图