電工電子實訓指導書

目錄TOC\o"1-3"\h\u27392目錄 I32163第一章焊接技術(shù)實訓 184371.1概述 2134401.2焊接常用工具 250661.2.2裝接工具 2125081.2.3焊接工具 3201631.3焊接材料 5255731.3.1焊料 5116291.3.2焊劑 6301421.4焊接技術(shù) 6120261.4.1鍍錫與元器件工藝成型 625431.4.2手工焊接技術(shù) 7280411.5焊點合格標準 830681.6焊接的基本原則 983981.7拆焊 928172第二章SMT工藝實訓 1137482.1概述 12208832.2表面貼裝元器件 1285992.2.1貼片電阻 1246802.2.2貼片電容 12236622.2.3貼片發(fā)光二極管 13117752.2.4貼片三極管 13233452.2.5片狀集成元件 1461712.3SMT工藝 15218332.3.1焊膏印刷 15157902.3.2點膠 16290912.3.3元件放置 16265012.3.4回流焊接 1712882.3.5清洗 17209172.3.6測試和檢驗 18215042.3.7返修 1819549第三章常用電子元器件檢測實訓 19319913.1電阻器 2060823.1.1電阻器識別 2052593.1.2電阻器的測量與檢測 21322313.2電容器 2233563.2.1電容器的識別 22323373.2.2電容器的測量與檢測 2331023.3電感器 24175723.3.1電感器的識別 2488933.3.2電感器的測量與檢測 24105313.4二極管 25196613.4.1二極管的識別 25129103.4.2二極管的檢測 26287073.5三極管 2725403.5.1三極管的識別 27101823.5.2三極管的測量 2883883.6其他元件的測量 28167973.6.1揚聲器的測量 28290053.6.2導線的檢測 2919067第四章印刷電路板的設(shè)計制作 30269784.1印刷電路板設(shè)計 3191594.1.1印制板的分類 31112654.1.2印制板設(shè)計前的準備 31140844.1.3印制電路板的排版設(shè)計 3233484.1.4焊盤及孔的設(shè)計 32161394.1.5印制導線設(shè)計 33914.1.6Protel99SE電路設(shè)計簡介 3371024.2印刷電路板的制作 34155654.2.1單面印刷電路板的制作 3431774.2.2雙面板的制作 378176第五章安全用電知識 41200255.1人身安全 42309635.1.1觸電危害 42182925.1.2觸電原因 42249775.1.3防止觸電 43279855.2電氣火災 44151025.3用電安全技術(shù)簡介 45223965.3.1接地和接零保護 45283145.3.2漏電保護開關(guān) 46238735.4急救與消防 46314125.4.1觸電急救 4655865.4.2電器消防 466914第六章調(diào)試工藝基礎(chǔ) 47135756.1檢查電路連線 4888766.2調(diào)試用的儀器 48156926.3調(diào)試方法 49160496.4常用的檢查方法 4948346.5故障分析與排除 50267836.6調(diào)試儀器的使用 5177226.6.1函數(shù)發(fā)生器的使用 5141486.6.2示波器的使用 537488附錄A實訓產(chǎn)品的裝配圖 5615121附錄B電工實訓要求 58第一章焊接技術(shù)實訓實訓內(nèi)容對焊接工具、焊劑、焊料感性認識和使用；會對焊點質(zhì)量進行判斷；掌握焊接的基本方法，并且能夠獨立完成裝焊簡單的電子產(chǎn)品。目的及要求學會常用焊接工具的使用；了解電烙鐵的結(jié)構(gòu)、選型、烙鐵頭溫度判斷；了解焊接材料的性質(zhì)；學會手工焊接的五步操作法。

1.1概述電子電路的焊接、組裝與調(diào)試在電子工程技術(shù)中占有重要位置。任何一個電子產(chǎn)品都是由設(shè)計→焊接→組裝→調(diào)試形成的，而焊接是保證電子產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的最基本環(huán)節(jié)，調(diào)試則是保證電子產(chǎn)品正常工作的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1.2焊接常用工具1.2.2裝接工具尖嘴鉗：頭部較細，可用于夾取小型金屬零件或彎曲元器件引線。不宜用于敲打物體或夾持螺母；如圖1-1所示。圖1-1偏口鉗：常常用于剪切細小的導線或焊接后的引線頭，也可與尖嘴鉗合用剝導線的絕緣皮；如圖1-2所示。圖1-2平口鉗：頭部平寬，適用于重型作業(yè)。如螺母、緊固件的裝配操作，夾持或折斷金屬薄板或金屬絲；如圖1-3所示。圖1-3剝線鉗：專門用于剝有包皮的導線。使用時注意將需剝皮的導線放入合適的槽口，剝皮時不能剪斷導線；如圖1-4所示。圖1-4鑷子：用于夾持較細的導線，以便于裝配焊接；或者用于夾持元器件進行焊接。此外，用鑷子夾持元器件焊接還可以起到散熱的作用；如圖1-5所示。圖1-5螺絲刀：又稱起子、改錐。有“一”字形和“十”字形兩種，專門用于擰螺釘。根據(jù)螺釘?shù)拇笮】蛇x用不同規(guī)格的螺絲刀。但在擰時不要用力太猛，以免螺釘滑口；如圖1-6所示。圖1-61.2.3焊接工具常用的焊接工具是電烙鐵，其作用是加熱焊料和被焊金屬，使熔融的焊料潤濕被焊金屬表面并生成合金。1、電烙鐵的結(jié)構(gòu)電烙鐵有外熱式和內(nèi)熱式兩種結(jié)構(gòu)。如圖1-7所示。圖1-7由圖1-7我們可以看出，內(nèi)熱式和外熱式的主要區(qū)別在于發(fā)熱元件在傳熱體的內(nèi)部還是外部。內(nèi)熱式的烙鐵加熱元件在傳熱體內(nèi)部，外熱式的加熱元件在傳熱體外部，顯然，內(nèi)熱式烙鐵的能量轉(zhuǎn)換效率高。烙鐵頭的選擇烙鐵頭的溫度與烙鐵頭的體積、形狀、長短等都有一定的關(guān)系。為適應不同焊接的要求，烙鐵頭的形狀有所不同，我們在進行焊接的時候應該根據(jù)被焊工件的具體情況選擇合適的烙鐵頭。可以參照圖1-8的內(nèi)容選擇焊接時合適的烙鐵頭。圖1-8烙鐵頭的處理烙鐵頭是純銅制作的，在高溫下容易被焊錫腐蝕和被氧化。因此，電烙鐵在使用前要進行處理，處理方法如下：新的電烙鐵不能直接使用，要在使用前給烙鐵頭鍍上一層焊錫。先用砂紙將烙鐵頭表面的氧化物除去，然后將烙鐵通上電，在砂紙上放置少量的松香，待烙鐵沾上錫后在松香中來回摩擦，直至整個烙鐵表面均勻地掛上一層錫為止。如圖1-9所示。圖1-9使用過一段時間后的烙鐵，烙鐵頭會凸凹不平，此時不利于熱量傳遞。處理這樣的烙鐵頭的方法是：先用銼刀將烙鐵頭部銼平，然后再按照（1）中的方法處理。烙鐵頭溫度判斷烙鐵頭的溫度對于焊接質(zhì)量有很大的影響，溫度太高可能使元件損壞或焊盤脫落；溫度太低又不能熔化焊錫。通常情況下判斷烙鐵頭溫度的方法是：根據(jù)助焊劑的發(fā)煙狀態(tài)判別；溫度低時，發(fā)煙量小，持續(xù)時間長；溫度高時，發(fā)煙量大，消散快；在中等發(fā)煙狀態(tài)，約6~8秒消散時，溫度約300攝氏度，這是焊接的合適溫度。如圖1-10所示。圖1-10此外，還可以根據(jù)焊錫顏色的變化來判別。如果焊錫在很短時間內(nèi)就變成紫色，說明此時溫度太高；如果焊錫的顏色沒有變化，說明此時溫度低；如果在3~5秒時間內(nèi)焊錫變成黃色，則溫度合適。5、電烙鐵的選擇根據(jù)被焊工件的大小，可從下面幾個方面選擇電烙鐵。（1）焊接集成電路、晶體管、敏感元件、片狀元件時，應選用20W內(nèi)熱式或25W外熱式電烙鐵；（2）焊接大功率管、整流橋、變壓器、大電解電容等應選用100W以上的電烙鐵；（3）焊接導線及同軸電纜時應根據(jù)導線粗細選用50W內(nèi)熱式或45~75W外熱式電烙鐵。6、使用電烙鐵的注意事項（1）檢查電源線與地線的接頭是否正確；（2）烙鐵線不要被烙鐵頭燙破；（3）不用烙鐵時，要將烙鐵放到鐵架上，以免燙傷自己或他人；若長時間不用要切斷電源，防止烙鐵頭氧化；（4）使用合金烙鐵頭（長壽烙鐵），不能用銼刀修整；（5）操作者頭部要與烙鐵頭之間保持30cm以上的距離。1.3焊接材料1.3.1焊料常用的焊料是焊錫，焊錫可分為有鉛焊錫和無鉛焊錫。無鉛焊錫由錫銅合金組成，其中鉛的含量在1000PPM以下。有鉛焊錫的浸潤性較差，熔點較高，有時會造成烙鐵頭表面黑色化，失去上錫的能力。有鉛焊錫是一種錫鉛合金，錫鉛的比例為6：4，熔點為183℃。它的機械強度是錫和鉛的2~3倍，而且降低了表面張力和粘度，提高了抗氧化能力。焊錫絲內(nèi)部填有松香的稱為松香焊錫絲，在使用松香焊錫絲焊接時，可以不加助焊劑；另外一種是沒有松香的焊錫絲，使用時要加助焊劑。1.3.2焊劑由于金屬表面同空氣接觸后會生成一層氧化膜，這層氧化膜阻止了焊錫對金屬的潤濕作用，焊劑就是用于清除氧化膜的一種專用材料。我們通常使用的焊劑是松香或者松香水（將松香溶在酒精中）1.4焊接技術(shù)1.4.1鍍錫與元器件工藝成型1、鍍錫除少數(shù)有良好銀、金鍍層的引線外，大部分元器件在焊接前都要鍍錫，鍍錫前要將鍍件表面清潔干凈，防止氧化物與雜質(zhì)影響鍍錫的效果。2、工藝成型元器件引線彎成的形狀應根據(jù)焊盤孔的距離不同而加工成型。元器件在印制板上的安裝一般有立式和臥式兩種方式。臥式安裝時，元件與印制板的間距應大于1mm，同時引線不要齊根彎曲，一般應留1.5mm以上，彎曲不要成死角，圓弧半徑應大于引線直徑的2倍，如圖1-11所示。工藝成型后，在焊接時盡量保持排列整齊，同類元件的高度要一致。>1mm>1mm圖1-11立式安裝時，彎曲一端的引腳要留出1.5mm以上的余量，元件的高度不應超過電路板上最高的元件，元件兩腳要相距3mm左右，如圖1-12所示。焊接時盡量保持排列整齊，同類元件的高度要一致。>3mm>3mm圖1-12其他一些元器件的安裝要求：晶體管：首先要分清晶體管的集電極、基極、發(fā)射極，管腳引線應該保留3~5mm。對于一些大功率晶體管，需先固定散熱片，然后將大功率晶體管插入安裝位置固定后再焊接。晶體管的安裝如圖1-13所示。圖1-13集成電路：首先要弄清楚方向和引腳的排列順序，不能插錯。最好先安裝集成電路插座，然后再安裝集成塊。插裝集成電路引腳時，不要用力過猛，以免弄斷引腳。集成電路的安裝如圖1-14所示。圖1-14注意：在安裝元器件的時候應保持字符標記方向一致，并符合閱讀習慣，以便今后的檢查和維修。穿過焊盤的引線，待全部焊接完成后再剪斷。1.4.2手工焊接技術(shù)焊接操作的姿勢實訓焊接操作是在工作臺上進行的，因此在使用電烙鐵的時候，采用的是握筆法來握持電烙鐵。如圖1-15所示。圖1-15焊接時，一般左手拿焊錫，右手拿電烙鐵。進行連續(xù)焊接時采用圖1-16所示的拿法進行焊錫絲的拿握；如果只焊幾個焊點或斷續(xù)焊接，采用圖1-17所示的拿法進行拿握。圖1-16 圖1-17焊接的溫度與時間合適的溫度對形成良好的焊點很關(guān)鍵，可以通過控制加熱時間的方法來調(diào)節(jié)溫度。加熱時間不夠，會形成夾渣、虛焊；加熱時間太長會損壞元器件，焊點容易形成拉尖、發(fā)白，甚至會是印制板上的銅箔脫落。焊接步驟五步焊接法步驟1：準備：烙鐵頭和焊錫靠近被焊工件并認準位置，處于隨時可以焊接的狀態(tài)，如圖1-18(a)所示。步驟2：放上烙鐵：將烙鐵頭放在工件上進行加熱，注意加熱方法要正確，如圖1-18(b)所示。這樣可以保證焊接工件和焊盤被充分加熱。步驟3：熔化焊錫：將焊錫絲放在工件上，熔化適量的焊錫，如圖1-18(c)所示。在送焊錫過程中，可以先將焊錫接觸烙鐵頭，然后移動焊錫至與烙鐵頭相對的位置，這樣做有利于焊錫的熔化和熱量的傳導。此時注意焊錫一定要潤濕被焊工件表面和整個焊盤。步驟4：拿開焊錫絲：待焊錫充滿焊盤后，迅速拿開焊錫絲，如圖1-18(d)所示。此時注意熔化的焊錫要充滿整個焊盤，并均勻地包圍元件的引線，待焊錫用量達到要求后，應立即將焊錫絲沿著元件引線的方向向上提起焊錫。步驟5：拿開烙鐵：焊錫的擴展范圍達到要求后，拿開烙鐵，注意撤烙鐵的速度要快，撤離方向要沿著元件引線的方向向上提起。如圖1-18(e)所示。圖1-181.5焊點合格標準合格的焊點應該滿足下面的要求：焊錫充滿整個焊盤，形成對稱的焊角。如果是雙面板，焊錫還要充滿過孔；焊點外觀光滑、圓潤、對稱于元件引線，無針孔、無沙眼、無氣孔；焊點干凈，見不到焊劑的殘渣，在焊點表面應有薄薄一層焊劑；焊點上沒有拉尖、裂紋和夾雜；焊點上的焊錫要適量，焊點的大小要和焊盤相適應；焊點有足夠的機械強度。圖1-19是一些合格的焊點示意圖：圖1-19圖1-20是一些不合格的焊點示意圖：圖1-201.6焊接的基本原則要提高焊接質(zhì)量應該遵循以下原則：清潔待焊工件表面；電烙鐵和烙鐵頭應根據(jù)焊物的不同，選用不同的規(guī)格；應該根據(jù)焊件的形狀選用不同的烙鐵頭或自己修整烙鐵頭，使烙鐵頭與焊接工件形成接觸面，同時要保持烙鐵頭上掛有適量焊錫，使工件受熱均勻；選用合格的焊料；選擇適當?shù)闹竸缓附訒r要保持烙鐵頭在合理的溫度范圍；控制好加熱時間，時間一般以2s~3s為宜；焊點形成并撤離烙鐵頭以后，焊點凝固過程中不要觸動焊點；對耐熱性差、熱容量小的元器件，應使用工具輔助散熱；一般焊接的順序是：是先小后大、先輕后重、先里后外、先低后高、先普通后特殊的次序焊裝。即先焊輕小型元器件和較難焊的元件，后焊大型和較笨重的元件。先焊分立元件，后焊集成塊，對外聯(lián)線要最后焊接。如元器件的焊裝順序依次是電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管；焊接完畢，必須及時對板面進行徹底清洗，以便殘留的焊劑、油污和灰塵等贓物。1.7拆焊調(diào)試和維修中常須更換一些元器件，如果方法不得當，不但會破壞印制電路板，也會使換下而并沒失效的元器件無法重新使用。一般電阻、電容、晶體管等管腳不多，且每個引線能相對活動的元器件可用烙鐵直接拆焊。將印制板豎起來夾住，一邊用烙鐵加熱待拆元件的焊點，一邊用鑷子或尖嘴鉗夾住元器件引線輕輕拉出。如圖1-21所示。重新焊接時，需先用錐子將焊孔在加熱熔化焊錫的情況下扎通，需要指出的是，這種方法不宜在一個焊點上多次用，因為印制導線和焊盤經(jīng)反復加熱后很容易脫落，造成印制板損壞。當需要拆下多個焊點且引線較硬的元器件時，一般有以下三種方法：采用專用工具，采用專用烙鐵頭，一次可將所有焊點加熱熔化取出。這種方法速度快，但需要制做專用工具，且需較大功率的烙鐵，同時拆焊后，焊孔很容易堵死，重新焊接時還須清理。（2）采用吸錫烙鐵或吸錫器。這種工具對拆焊是很有用的，既可以拆下待換的元件，又不使焊孔堵塞，而且不受元器件種類限制。但它須逐個焊點除錫，效率不高，而且須及時排除吸入的錫。（3）用吸錫材料?？捎米魑a的材料有屏蔽線編織層、細銅網(wǎng)以及多股導線等。將吸錫材料浸上松香水貼到待拆焊點上，用烙鐵頭加熱吸錫材料，通過吸錫材料將熱傳到焊點熔化焊錫。熔化的錫沿吸錫材料上升，將焊點拆開，這種方法簡便易行，且不易燙壞印制板。圖1-21SMT工藝實訓實訓內(nèi)容表面貼裝元器件、焊膏的認識；用點膠機進行焊膏的分配及手工元器件貼裝；使用回流焊機進行表面貼裝元件的回流焊接；目的及要求了解表面貼裝元件的特點；會進行手工焊膏的分配及元件貼裝；掌握回流焊接技術(shù)；2.1概述SMT就是表面組裝技術(shù)（表面貼裝技術(shù)）（SurfaceMountedTechnology的縮寫），是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。SMT具有以下特點：組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產(chǎn)品體積縮小40%~60%，重量減輕60%~80%?？煽啃愿?、抗振能力強。焊點缺陷率低。高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。易于實現(xiàn)自動化，提高生產(chǎn)效率。降低成本達30%~50%。節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時間等。2.2表面貼裝元器件2.2.1貼片電阻如圖2-1所示是一貼片電阻。圖中標注的數(shù)字103代表該電阻的阻值大小。103表示該電阻的阻值為：10x103=10kΩ。圖2-1當電阻的阻值較小時，會標注成：8R1表示8.1Ω。還有圓柱形的貼片電阻，它是用色環(huán)標注的，如圖2-2所示。圖2-2圓柱形電阻器高頻特性差，但噪聲和三次諧波失真小。多用于音響設(shè)備。而矩形電阻，高頻性好，用于通訊等產(chǎn)品中。2.2.2貼片電容貼片式電容有貼片式陶瓷電容、貼片式鉭電容、貼片式鋁電解電容。矩形瓷介質(zhì)貼片電容如圖2-3所示。貼片式陶瓷電容無極性容量也很?。≒F級），一般可以耐很高的溫度和電壓，常用于高頻濾波。圖2-3貼片式陶瓷電容沒有極性，貼裝時不用考慮正負極。它的命名方法如下：命名：國內(nèi)矩形片狀電容

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代號溫度特性容量誤差耐壓包裝

美國Presidio公司系列

CC1206NPO151JZT代號溫度系數(shù)容量誤差耐壓代號中的數(shù)字代表元件的大小，容量的前2位數(shù)字是有效數(shù)字，第三位表示倍率，單位是pF。如：151表示15×101pF=150pF。片狀鉭電解電容如圖2-4所示。它的容量通常由三位數(shù)字組成，如107，表示10×107pF=100uF。注意在貼裝時，鉭電解電容是有極性的，有橫線的一端表示正極。圖2-4一般電解電容的體積比磁介質(zhì)電容的體積稍大，容量也大一些。2.2.3貼片發(fā)光二極管貼片發(fā)光二極管如圖2-5所示。貼片發(fā)光二極管的體積很小，注意在它的一端有色點，該色點表明這一端是發(fā)光二極管的負極。一定要認清正負極關(guān)系，否則發(fā)光二極管無法正常工作。圖2-52.2.4貼片三極管貼片三極管如圖2-6所示。在使用三極管時注意散熱，可采用降額使用來提高可靠性，即選用額定電流和電壓為實際值的1.5倍，額定功率為實際值的2倍。EBCEBC圖2-6在圖2-6所示的三極管中，單獨排列的那根引腳是集電極（C），另外一端有兩根并排的引腳，左邊的那根是基極（B）右邊的是發(fā)射極（E）。2.2.5片狀集成元件片狀集成元件的封裝形式有SOP（SmallOutlinePackage）、QFP（QuadFlatPackage）、PLCC（PlasticLeadedChipCarrier）、BGA（ballgridarray）等。SOP：這種封裝的集成電路引腳均分布在兩邊，其引腳數(shù)目多在28個以下。如手機用的電子開關(guān)、功放電路等都采用這種封裝。SOP封裝元件上有一條橫線或小點或缺口，這些標記都是為了表明元件的引腳方向，防止在使用時接錯引腳。SOP封裝如圖2-7所示：圖2-7QFP：四側(cè)引腳扁平封裝，是表面貼裝型封裝之一，引腳從四個側(cè)面引出呈海鷗翼(L)型。基材有陶瓷、金屬和塑料三種。從數(shù)量上看，塑料封裝占絕大部分。一般大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般都在100以上。該技術(shù)封裝CPU時操作方便，可靠性高；而且其封裝外形尺寸較小，寄生參數(shù)減小，適合高頻應用。在QFP元件上也有用于表示引腳開始位置的標記，QFP封裝如圖2-8所示：圖2-8PLCC：這種封裝的引腳在芯片底部向內(nèi)彎曲，因此在芯片的俯視圖中是看不見芯片引腳的。PLCC元件上也有表示引腳開始位置的標記，PLCC封裝如圖2-9所示：圖2-9BGA：引腳端子以圓形或柱狀焊點按陣列形式分布在封裝下面，BGA技術(shù)的優(yōu)點是引腳數(shù)雖然增加了，但引腳間距并沒有減小反而增加了，從而提高了組裝成品率；雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善它的電熱性能；厚度和重量都較以前的封裝技術(shù)有所減少；寄生參數(shù)減小，信號傳輸延遲小，使用頻率大大提高；組裝可用共面焊接，可靠性高。BGA封裝如圖2-10所示：圖2-102.3SMT工藝SMT工藝流程為：焊膏印刷或點膠、元件放置、回流焊接、清洗、測試和檢驗、返修。下面分別簡單介紹。2.3.1焊膏印刷在焊膏印刷工藝中，需要使用絲網(wǎng)印刷機。絲網(wǎng)印刷機的作用就是將焊膏均勻的分配到PCB板上。在手動或者半自動印刷機中，是通過手工用刮刀把焊膏放到模板絲網(wǎng)的一端，然后用刮刀將焊膏通過模板上的小孔均勻的分配到PCB板上；自動印刷機會自動地涂敷焊膏。要想得到最理想的印刷效果，需要把正確地焊膏材料、工具和工藝妥善地結(jié)合起來。絲網(wǎng)印刷機及模板如圖2-11所示。圖2-11在進行手工印刷焊膏的操作中，首先將模板固定在絲印臺上，調(diào)節(jié)旋鈕使鋼板在合適的位置；清潔模板的表面，不要在模板表面留有雜物；將PCB板放在模板下進行粗調(diào)，若模板上的小孔能夠看見PCB板上80%以上的焊盤即可；接下來進行細調(diào)，調(diào)節(jié)細調(diào)旋鈕使得所有焊盤都能夠通過模板上的小孔清楚的看見為止，如果是批量印刷，可以在此時的PCB板四腳上用圖釘做好記號，這樣可以節(jié)省反復定位的時間。從錫膏盒中取出適量的錫膏，加入少許稀釋劑，用小勺調(diào)勻。將調(diào)好的錫膏倒在模板上，左手扶住模板，右手拿刮刀，刮刀與模板之間呈45°角均勻地用力刮下來。將模板揭開，錫膏就均勻地分配到PCB板的焊盤上了。2.3.2點膠點膠機主要應用于貼片電阻、電容等點狀焊盤的焊膏分配，通過調(diào)整針筒壓力、針嘴大小和腳踏開關(guān)來控制滴出的膠體量，非常適用于單個PCB板的焊膏分配，省去了極小量焊盤制作模板的開支和時間，具有靈活、方便、實用等特點。點膠機實物如圖2-12所示。圖2-12在使用時，先將氣管、電源線安裝好，對高壓氣泵進行通電，打開氣泵開關(guān)，讓氣泵充氣，當氣泵氣壓達到一定高壓時，氣泵充氣完畢，停止工作；打開氣泵與滴膠機之間的連接開關(guān)，讓氣流流入滴膠機，檢查滴膠機是否有漏氣現(xiàn)象，若有漏氣現(xiàn)象，則應采取措施將漏氣部分氣管連接處用密封膠帶密封好；調(diào)節(jié)錫膏濃度，因為錫膏濃度過濃時，在進行滴膠進，錫膏會堵塞針頭；用稀釋劑將錫膏稀釋直至用攪棒提起錫膏時，錫膏成絲狀；根據(jù)焊盤的大小，調(diào)節(jié)針筒壓力、滴膠時間和選擇針嘴大小來控制滴出的膠體的量，直至合適為止。將針嘴與焊盤之間呈45度角放好，輕踏腳踏開關(guān)，即完成了一次滴膠，根據(jù)焊盤的大小可靈活的調(diào)節(jié)滴膠時間。2.3.3元件放置元件放置即是將表面元件貼裝到PCB板的合適位置。組件貼裝分為手動貼裝、半自動貼裝和全自動貼裝。手動貼裝非常適合返修時使用，但是它的精確度差，速度也不快，不適合目前的組件技術(shù)和生產(chǎn)線的要求。半自動貼裝是用真空的辦法把組件吸起來，然后放到電路板上。這個方法比手動貼裝快得多，但是，由于它需要人的干預，還是會有出錯的可能。全自動貼裝在大批量組裝中的應用非常普遍。高速組件貼裝使用的可能就是這種機器，貼片速度從每小時三千到八萬個組件不等。在實訓中采用的是手工貼裝方式，在貼裝時常常使用的工具是真空吸筆和鑷子。在貼裝時，先將真空吸筆的開關(guān)打開，將被焊元件吸起后移至適當?shù)奈恢茫缓缶従彽貙⑽P降到距離焊膏頂部2~3mm處，關(guān)掉吸筆的開關(guān)，讓元件在重力的作用下掉到焊盤錫膏上，最后用尖嘴的鑷子小心地做適當?shù)恼{(diào)整，即可完成單個元件的貼裝。真空吸筆實物如圖2-13所示。圖2-132.3.4回流焊接回流焊工藝是通過重新熔化預先分配到印制板焊盤上的膏狀軟釬焊料，實現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊?；亓骱甘褂玫暮噶鲜呛稿a膏，焊錫膏的主要成分是錫粉和鉛以及助焊劑。在常溫下錫膏的顏色是深灰色的，當進行完回流焊之后變成有金屬光澤的銀白色。錫膏在不使用時應該放在冰箱中保存，到需要時從冰箱中取出恢復到室溫26°左右再使用?；亓骱附拥倪^程包括：預熱、保溫、焊接、冷卻四個階段。預熱階段是將PCB的溫度從室溫加熱到120~150°；保溫階段將溫度繼續(xù)升高到焊膏熔點附近，以使助焊劑充分揮發(fā)，同時使PCB板上的大小元件的溫度趨于一致；焊接階段的溫度會升至210~230°，焊接的時間不宜過長，以免使元件受損；到了冷卻階段，焊膏內(nèi)的鉛錫粉末已經(jīng)熔化并充分潤濕被連接表面，應該用盡可能快的速度來進行冷卻，這樣將有助于得到明亮的焊點并有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會導致電路板的更多分解而進入錫中，從而產(chǎn)生灰暗毛糙的焊點。圖2-14是焊膏與回流焊機的實物圖。圖2-142.3.5清洗清洗印刷電路板是非常重要而且能夠增加價值的工藝，它可以清除由不同制造工藝和處理方法造成的污染。如果沒有經(jīng)過適當?shù)那逑?，表面污物可能會在生產(chǎn)過程中造成缺陷。無鉛增加了清洗工藝的重要性。比起錫鉛工藝，無鉛焊接工藝通常需要使用更多的助焊劑和活性更高的助焊劑，因此，往往需要進行清洗，把去助焊劑殘渣去掉。水洗清洗使用水或者是含有清洗劑的水（清洗劑的含量一般在2–30%之間）。水溶性材料通常由可于用來噴灑的液態(tài)酒精或者VOC溶液（揮發(fā)性有機化合物）構(gòu)成。這種辦法能夠把表面安裝技術(shù)或者穿孔技術(shù)中的使用松香的低殘渣助焊劑清洗掉。2.3.6測試和檢驗在電路板不通電的情況下用目視的方法借助放大鏡檢查電路板上的線路有無缺陷，對元件的焊點進行檢查，查看是否存在缺陷；在電路板通電的情況下，可以逐個對元件進行檢測來發(fā)現(xiàn)問題；最后一步是功能測試，測試儀器模擬最終的電氣環(huán)境，檢驗電路板的功能是否符合要求。2.3.7返修返修工藝包括以下四個步驟：1、找出失效的元件，造成失效的可能原因；2、把失效的元件拿下來；3、完成印刷電路板安放位置的準備工作；4、裝上元件，然后再流焊。常用電子元器件檢測實訓實訓內(nèi)容1、識別常用電子元器件；2、檢測實習產(chǎn)品套件中電子元器件。目的及要求學會識別常用電子元器件種類、規(guī)格型號、標稱值、耐壓值及誤差等；學會正確使用數(shù)字萬用表測量電子元器件。3.1電阻器3.1.1電阻器識別導體對電流的阻礙作用稱為電阻，利用這種特性制成的電子元件就是電阻器，簡稱電阻。電阻是導體的特性，它只與導體本身的材料以及導體的長度和橫截面積有關(guān)，與它兩端的電壓或流過它的電流無關(guān)。電阻有固定電阻和可變電阻之分，固定電阻的阻值是固定的，可變電阻的阻值可以在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。此外還有一些特殊的電阻，如光敏電阻，壓敏電阻等，它們的阻值會隨著外界條件的變化發(fā)生相應的變化。根據(jù)實訓課程的設(shè)置，我們主要介紹固定電阻和電位器。1、固定電阻器常用的固定電阻都是使用色環(huán)標注的碳膜電阻，很少有電阻直接標注出阻值的。因此，在實際應用中必須會識別色環(huán)標注的電阻的阻值。色環(huán)電阻實物如圖3-1所示：圖3-1色環(huán)電阻上不同顏色的色環(huán)與數(shù)字之間的對應關(guān)系為：黑：0、棕：1、紅：2、橙：3、黃：4、綠：5、藍：6、紫：7、灰：8、白：9、金：5%、銀：10%。色環(huán)電阻又可分為四環(huán)電阻和五環(huán)電阻。四環(huán)電阻上有四條色環(huán)，四條色環(huán)中有一條金色或者銀色的環(huán)，這是表示電阻精度的。因此在讀數(shù)時應該從另一頭開始讀。另外，對于四環(huán)電阻來說，它只有2個有效數(shù)字，對應電阻上的前兩條色環(huán)。第三條色環(huán)對應的數(shù)字表示倍率，用10的冪的形式表示。例如：某色環(huán)電阻上的色環(huán)標記為：棕黑紅金，那么該電阻的阻值就是10×102=1kΩ，誤差精度為5%。五環(huán)電阻有五條色環(huán)，其中的三條是有效數(shù)字，一條是倍率還有一條表示精度。它有4個精度，分別為1%（棕）、2%（紅）、5%（金）、10%（銀）。如果五環(huán)電阻的精度為1%或2%而阻值的第一個有效數(shù)字也是1或2時，就不太好確定電阻的讀數(shù)開始位置了。這時就要仔細觀察兩邊最外面的色環(huán)，表示精度的色環(huán)通常標記得較粗一些，并且環(huán)之間的距離也稍遠一些。確定了哪邊是精度，哪邊是有效數(shù)字之后就可以按照讀四環(huán)電阻的方法讀數(shù)。例如：某色環(huán)電阻上面的色環(huán)標記為：棕黃黑紅棕，那么該電阻的阻值為：140×102=14kΩ，誤差精度為：1%。2、電位器23電位器是一種阻值在一定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)的電阻器，電位器的實物圖如圖3-2所示。23451451圖3-2這種電位器常用在收音機中作為開關(guān)與音量調(diào)節(jié)旋鈕。電位器一般會將標稱值標注在元件上。上圖的電位器可以用下面的圖3-3表示。圖3-34，5之間控制開關(guān)的開閉，1，2，3通過不同的接線方法起到電阻調(diào)節(jié)的作用。3.1.2電阻器的測量與檢測固定電阻的測量用萬用表的電阻檔位對電阻進行測量，如圖3-4所示，需要注意的是：（1）測量小電阻（<200Ω）時，應首先將兩支表筆短路，測出表的內(nèi)阻值。根據(jù)被測電阻值減去表的內(nèi)阻值。才是真正的實際電阻值。（2）測量電阻時，不能用手并接在電阻兩端，以免人體漏電阻與被測電阻并接，引起測量誤差。圖3-4電阻性能的檢測在測量電阻之前，首先識別被測電阻的標稱值是多少，然后用萬用表進行測量，若屏顯顯示的電阻值在所允許的誤差范圍內(nèi)，則表明電阻正常。若屏顯為“000.0”，則表明電阻短路；若屏顯為“0L"，則表明電阻已斷，這兩種情況下，電阻都不能使用。帶開關(guān)電位器的測量電位器開關(guān)特性測量將萬用表的表筆接在圖3-3所示的電位器的4，5兩端，然后將開關(guān)接通，屏顯應該為“000.0”；再將開關(guān)斷開，屏顯應該為“0L”。若開關(guān)接通時，屏顯為“0L”；或開關(guān)斷開時屏顯為“000.0”，則表明開關(guān)已壞不能使用。電位器阻值的測量接通開關(guān)，用萬用表測量1，2之間的固定電阻，然后測量1，3和3，2之間的可變電阻值。在測量可變電阻時要注意：將電位器旋轉(zhuǎn)軸從一個極端慢慢旋轉(zhuǎn)到另一個極端，它們的阻值應從零到標稱值或標稱值到零，這表明電位器正常。若在測量可變電阻的過程中，屏顯突然為“0L”，表明電位器動片接觸不良，此電位器不能正常使用。3.2電容器3.2.1電容器的識別電容器是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣電介質(zhì)構(gòu)成的一種儲能元件。它具有阻止直流電流通過，允許交流電流通過的特性。電容器的作用有：1、用于穩(wěn)定電壓－濾波電容2、用于隔離直流－隔直電容3、與電阻或電感形成諧振－諧振電容4、用于交流電路的電容－耦合電容5、用于定時的電容－時間常數(shù)電容此外還有進行旁路和能量轉(zhuǎn)換的作用。電容器的特性有：1、阻止直流電通過，而允許交流電通過。2、在充電和放電過程中，兩極板上的電荷有積累過程，也即電壓有建立過程，因此電容器上的電壓不能突變。常見的電容有：電解電容器、瓷片電容、紙介質(zhì)電容、聚酯丙烯膜電容等。電容有固定電容和可變電容，可變電容是通過調(diào)節(jié)兩電極之間的距離或相對應的面積來改變電容的。圖3-5是一些常見電容的實物圖。圖3-6是一種用于收音機中選臺的雙聯(lián)電容，其中中間的引腳是動片，兩邊的引腳是定片。圖3-5圖3-6電容器的主要參數(shù)有標稱容量、允許誤差和額定電壓。標稱容量：是標志在電容器上的“名義”電容量。其標識方法如下：①直接標明容量和單位。如：15V220uF，470pF250V；②只標數(shù)字不標單位的表示法。如：“3”表示3pF，對電解電容“47”表示47uF；③字母表示法。如：1P5=1.5pF，G6=600uF，M1=0.1uF，10m=10000uF，330n=0.33uF；④數(shù)碼法。如：103表示10×103＝0.01uF，229表示22×10-1＝2.2pF，第三位9表示10-1；⑤色標法。與電阻器的色標法一樣。單位為pF。誤差：是實際電容量對于標稱電容量的最大允許偏差范圍。一般電容器允許誤差分為三級，即Ⅰ級為±5％；Ⅱ級為±10％；Ⅲ級為±20％。額定電壓：指電容器在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)，長期可靠地工作所能承受的最高直流電壓，又稱耐壓值。其值通常為擊穿電壓的一半。常用電容器工作電壓系列：6.3V、10V、16V、25V、40V、50V、63V、100V、160V、250V等。3.2.2電容器的測量與檢測測試之前的注意事項：在測量之前將電容器的兩引腳進行短路放電，以免存在的電荷損壞儀表；在測量電容時，不能用手并接在電容兩端，以免引入誤差；測量電解電容時要注意極性的區(qū)別，紅表筆接正極，黑表筆接負極。1、對電容的好壞進行判別：將萬用表撥至電阻檔位，再將兩支表筆分別接在被測電容的兩引腳，這時屏顯值將從“000.0”開始逐漸增加，直至顯示溢出符號“0L”，則表示電容合格。若始終顯示“000.0”，說明電容內(nèi)部短路；若始終顯示“0L”說明電容內(nèi)部開路。2、電容容量的測量對于標稱值不超過20uF的電容可以用萬用表的電容檔測量，在測試了電容是否正常之后就可以測量電容的實際容量了。3、可變電容的測量將萬用表撥至電容檔，用兩支表筆分別接在動片和定片引腳上，再將旋轉(zhuǎn)軸從一個極端旋轉(zhuǎn)到另一個極端，它的容量應在一定范圍內(nèi)變化；將動片的一支筆不動，另一支筆旋轉(zhuǎn)到另一個定片上，再次測量。如果值在一定范圍變化，電容正常。若在測量過程中屏顯為“000.0”表明電容內(nèi)部短路，若屏顯為“0L”則表明電容內(nèi)部開路，不能使用。3.3電感器3.3.1電感器的識別電感器是用漆包線在絕緣骨架上繞制而成的一種能夠存儲磁場能的電子元件，在電路中電感器有阻流、變壓、傳送信號等作用。電感器通常分為兩大類：一類是應用自感作用的電感線圈。另一類是應用互感作用的變壓器。圖3-7是一些電感器的實物圖。圖3-7電感線圈的標注方法(1)直標法：電感量用數(shù)字和單位直接標注在外殼上。單位uH或mH(2)色點標志法：與電阻色環(huán)法相似。單位uH(3)數(shù)碼法：采用三位數(shù)碼表示，前兩位有效數(shù)，第三位零的個數(shù)，小數(shù)點用R表示，最后英文字母表示誤差。如：8R2J表示8.2uH。電感器的主要參數(shù)有：電感量：反應電感儲存磁場能的本領(lǐng)，它的大小與電感線圈的匝數(shù)、幾何尺寸、有無磁心（鐵心）、磁心的導磁率有關(guān)。在同等條件下，匝數(shù)多電感量大，直徑大電感量大，有磁心比沒磁心電感量大。用于高頻電路的電感量相對較小，用于低頻電路的電感量相對較大。電感量的單位為亨（H）。品質(zhì)因數(shù)（優(yōu)值）：電感線圈中儲存能量與消耗能量的比值稱為品質(zhì)因數(shù)。又稱Q值。電感器的Q值一般為50-300。Q值越高，電路的損耗越小。額定電流：電感器長期工作不損壞所允許通過的最大電流。它是高頻、低頻扼流線圈和大功率諧振線圈的重要參數(shù)。分布電容：指線圈匝與匝之間形成的電容，它降低了線圈的品質(zhì)因數(shù)。3.3.2電感器的測量與檢測1、電感好壞的判別將萬用表撥至電阻檔，將兩支表筆分別接在電感的兩根引腳上，若屏顯為“0L”，則表明電感開路；若屏顯為“000.0”，則表明電感短路，若測得有一定的電阻或接近于零，表明電感正?？梢允褂?。2、收音機天線好壞的判別將萬用表調(diào)至“蜂鳴”狀態(tài)，用兩支表筆分別接在初級線圈的兩個引出端上，如果有“嘀……”的聲音說明初級線圈完好，用同樣的方法測量次級線圈。如果沒有聽到蜂鳴聲，說明線圈在中間部分出現(xiàn)了斷路，不能使用。3、中頻變壓器（中周）的檢測方法與上述檢查天線的方法類似。4、電源變壓器的測量將萬用表撥至電阻檔位，分別測量變壓器初級與次級兩端的電阻，如果測量的時候都有讀數(shù)，說明初級與次級線圈完好。再將接在初級上的表筆不動，另一支筆分別接觸次級，若屏顯為“0L”，證明初、次級無短路，變壓器合格，可以使用。變壓器初級另一端與次級檢測同上述一樣不再詳述。3.4二極管3.4.1二極管的識別二極管是電子電路中常用的電子元器件之一，它主要起開關(guān)、限幅、箝位、檢波、整流及穩(wěn)壓的作用。二極管是將一塊P型半導體和一塊N型半導體用特殊的工藝制作而成。圖3-8是二極管的實物圖。圖3-8圖3-8左邊的是普通二極管，右邊是發(fā)光二極管。普通二極管上有一端標有白色的橫線，說明此端為二極管的負極；發(fā)光二極管的兩根引腳中，長的那一根是正極，短的是負極。由于二極管具有單向?qū)ǖ奶匦裕栽谑褂枚O管時要分清它的正負極。電路符號如圖3-9所示。圖3-9二極管的型號標注1N是日本電子元件命名法：1代表有一個PN節(jié)為二極管。如：1N4001。國家標準國產(chǎn)二極管的型號命名分為五個部分：第一部分用數(shù)字“2”表示主稱為二極管。第二部分用字母表示二極管的材料與極性。A：N型鍺材料；B：P型鍺材料；C：N型硅材料；D：P型硅材料；第三部分用字母表示二極管的類別。P：小信號管（普通管）；W：電壓調(diào)整管和電壓基準管（穩(wěn)壓管）；L：整流堆；N：阻尼管；Z：整流管；U：光電管；K：開關(guān)管；B或C：變?nèi)莨?；V：混頻檢波管；JD：激光管；S：遂道管；CM：磁敏管；H：恒流管；Y：體效應管；EF：發(fā)光二極管；第四部分用數(shù)字表示序號。用數(shù)字表示同一類別產(chǎn)品序號；第五部分用字母表示二極管的規(guī)格號。用字母表示產(chǎn)品規(guī)格、檔次。發(fā)光二極管發(fā)光二極管的符號如圖3-10所示。它是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的固體器件，簡稱LED(LightEmittingDiode)。發(fā)光二極管和普通二極管相似，也由一個PN結(jié)組成。發(fā)光二極管在正向?qū)〞r，由于空穴和電子的復合而發(fā)出能量，發(fā)出一定波長的可見光。圖3-10發(fā)光二極管的開啟電壓通常稱做正向電壓，它取決于制作材料的禁帶寬度。例如GaAsP紅色LED約為1.7V，而GaP綠色的LED則約為2.3V。幾種常見的發(fā)光材料的主要參數(shù)如表4-1所示。表4-1顏色波長nm基本材料正向電壓(10mA時)/V光強度(10mA時)光功率/uW紅外900GaAs1.3-1.5100-500紅655GaAsP1.6-1.80.4-11-2鮮紅635GaAsP2.0-2.22-45-10黃583GaAsP2.0-2.21-33-8綠565GaP2.2-2.40.5-31.5-83.4.2二極管的檢測二極管極性的判別將數(shù)字萬用表撥至二極管檔，用表筆分別接在二極管的兩個電極，若屏顯值在“0.2~0.7”左右，說明二極管正向?qū)ǎt表筆接的是正極；黑表筆接的是負極；若屏顯為“0L”，說明管子處于反向截止，紅表筆接的是負極，黑表筆接的是正極。二極管好壞判別將數(shù)字萬用表撥至二極管檔，用紅表筆接正極，黑表筆接負極，若屏顯為“0.1~0.7”左右為合格。若交換表筆再測一次，兩次均顯示為“000.0”說明管子擊穿短路，兩次均顯示為“0L”說明管子開路，不合格。二極管正向壓降測量及硅管、鍺管判別將數(shù)字萬用表撥至二極管檔，用紅表筆接二極管正極，黑表筆接二極管負極，若屏顯正向壓降為“0.5~0.7V”左右，則說明被測管是硅管；若屏顯正向壓降為“0.1~0.3V”左右，則說明被測管是鍺管。發(fā)光二極管的測量將數(shù)字萬用表撥至hEF檔位，然后將發(fā)光二極管正極插入NPN型“C極”插孔，負極插入“E極”插孔，發(fā)光為正常。若不發(fā)光說明管子已壞或管子管腳插反，調(diào)換管腳重新測試?；蛴脙晒?jié)干電池串聯(lián)起來用兩根導線接正負極，分別快速地觸碰發(fā)光二極管對應的引腳，如果發(fā)光說明管子是好的，否則管子已經(jīng)損壞，不合格。3.5三極管3.5.1三極管的識別晶體三極管常稱半導體三極管，或稱雙極型晶體管。它是一種控制電流的半導體器件，可用來對微弱信號進行放大和作無觸點開關(guān)。它具有結(jié)構(gòu)牢固、壽命長、體積小、耗電省一系列優(yōu)點，故在各領(lǐng)域得到廣泛應用。結(jié)構(gòu)如圖3-11所示，電路圖如圖3-12所示，實物圖如圖3-13。圖3-11PNPNPNPNPNPN圖3-12圖3-13要使三極管工作在放大狀態(tài)的基本條件是：發(fā)射結(jié)（be間）加上較低的正向電壓（即正偏），集電結(jié)（bc間）加上較高的反向電壓（即反偏）。當發(fā)射結(jié)與集電結(jié)都處于反偏狀態(tài)時，這時集電極與發(fā)射極之間開路，Uce=Ucc三極管工作在截止狀態(tài)。當發(fā)射結(jié)與集電結(jié)都處于正偏狀態(tài)時，這時集電極與發(fā)射極之間短路，Uce=0三極管工作在飽和狀態(tài)。三極管的命方法與二極管的方法類似，可以參照二極管的部分。3.5.2三極管的測量基極及類型判別將數(shù)字萬用表撥至二極管檔，用紅表筆固定某一電極，黑表筆分別接觸另外兩個電極，若兩次都顯示0.5~0.7V左右，證明紅表筆接的是基極，被測晶體管是NPN型管。若黑表筆固定某一電極，用紅表筆分別接觸另外兩個電極，兩次都顯示0.1~0.3V左右，證明黑表筆接觸的是基極，被測晶體管是PNP型管。三極管集電極和發(fā)射極的判別在判定管子的類型和基極的基礎(chǔ)上，將數(shù)字萬用表撥至hFE檔，把被測三極管基極插入B孔，余下兩個電極分別插入C和E中，若屏顯100~600說明管子接法正確，此時，插入C的是集電極，E是發(fā)射極。若屏顯6~50左右，說明集電極與發(fā)射極插反，需重新調(diào)換測試。三極管的be結(jié)和bc結(jié)正、反壓降的測量將數(shù)字萬用表撥至二極管檔，用紅表筆接B極，黑表筆接E或C極若屏顯0.5~0.7V左右說明是硅管的正向壓降，調(diào)換表筆測試若屏顯為“0L”，則說明是硅管反向壓降。3.6其他元件的測量3.6.1揚聲器的測量直流電阻測量將萬用表撥至歐姆檔，用兩支表筆分別接觸揚聲器的兩個接線端，測量出的結(jié)果應在8Ω左右。若測得直流電阻為“000.0”說明揚聲器線圈短路，不能使用；若測得的直流電阻為“0L”，說明線圈斷路，也不能使用。好壞判斷在測得揚聲器直流電阻為正常情況下，將干電池正極引出導線接觸揚聲器的正極接線端，用負極引出導線去斷、續(xù)碰觸另一端，如果揚聲器發(fā)出“喀喀”的響聲，說明揚聲器線圈基本正常。3.6.2導線的檢測將萬用表撥至蜂鳴器檔，用剝線鉗或偏口鉗將導線兩端剝出適當長度的銅線。將一支表筆接觸一端，另一支表筆輕觸另一端。如果有“嘀嘀”的聲音，說明導線沒有斷路，可以使用。印刷電路板的設(shè)計制作實訓內(nèi)容單面印刷電路板的制作；雙面印刷電路板的制作。目的及要求了解印刷電路板的分類、制作工藝；掌握印刷電路板元器件布局原則；掌握印刷電路板布線原則。4.1印刷電路板設(shè)計印刷電路板（PrintedCircuitBoard）簡稱PCB，又稱印制板，是電子產(chǎn)品的重要部件之一。用印制板制造的電子產(chǎn)品具有可靠性高、一致性好、機械強度高、重量輕、體積小、易于標準化等優(yōu)點。幾乎每種電子設(shè)備，只要有電子元器件，它們之間的電氣互連就要使用印制板。在電子產(chǎn)品的研制過程中，影響電子產(chǎn)品成功的最基本因素之一就是印制板的設(shè)計和制造。4.1.1印制板的分類按照印制電路的分布劃分單面印制板：在絕緣基板的一面覆銅，另一面沒有覆銅的電路板。因此，單面板只能在覆銅的一面布線。雙面印制板：在絕緣基板的頂層和底層兩面都有覆銅，中間為絕緣層，兩面都可以布線，一般需要金屬化孔連通。多層印制板：具有3層或者3層以上導電圖形和絕緣材料層壓合而成的印制板，包含多個工作層面。它在雙面板的基礎(chǔ)上增加了內(nèi)部電源層、內(nèi)部接地層及中間布線層。按照機械特性劃分剛性板：具有一定的機械強度和抗彎曲能力，在使用時處于平展狀態(tài)。柔性板：也叫撓性板，以軟質(zhì)絕緣材料為基材制造而成，使用時可彎曲。4.1.2印制板設(shè)計前的準備印制板的設(shè)計主要是排版設(shè)計，設(shè)計前應對電路原理和相關(guān)資料進行分析，熟悉原理圖中出現(xiàn)的每一個元器件，掌握每個元器件的外形尺寸、封裝形式、引腳排列順序、功能及形狀，確定哪些元件需要安裝散熱裝置，哪些元件安裝在板上，哪些安裝在板外，找出線路中可能的干擾源及易受干擾的元件等。選擇板材，板厚、形狀及尺寸板材的選取要根據(jù)產(chǎn)品的電氣特性和機械性能及工作環(huán)境等因素來綜合考慮；板厚主要根據(jù)印制板的尺寸和所選元器件的重量及使用條件等因素來確定；印制板的形狀在原則上是可以任選的，但是為了加工方便和成本因素的考慮，一般選擇矩形；印制板的尺寸要根據(jù)整機安裝的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所選元器件的種類、尺寸以及安裝排列方式等方面來確定。選擇對外連接方式印制板是整機中的一部分，因此，存在印制板與印制板間、印制板與板外元器件間連接的問題。焊接方式連接導線直接焊接，這種方法簡單，成本低。但是可靠性不高，焊接時容易出錯，所以只適用于對外引線較少的場合。如收音機的電源引線和揚聲器引線就是這種情況。排線焊接，這種方法可靠性高，而且不易出錯，而且兩塊板之間的相對位置不受限制。插接器連接方式在較復雜的電子儀器設(shè)備中，為了安裝調(diào)試方便，經(jīng)常采用接插器的連接方式。優(yōu)點是可保證批量產(chǎn)品的質(zhì)量，調(diào)試、維修方便；缺點是觸點多，可靠性比較差。4.1.3印制電路板的排版設(shè)計元器件布局元器件在印制板上布局時，要根據(jù)元器件確定印制板的尺寸。在確定尺寸后在確定特殊元器件的位置。一般來說，應該遵循下列原則。高頻元器件之間的連線應盡可能縮短，以減少它們的分布參數(shù)和干擾；對某些電位差較高的元器件或?qū)Ь€，應加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路；重量較大的元器件，安裝時應加支架固定；對可調(diào)元器件的布局應考慮整機結(jié)構(gòu)，其位置布設(shè)應方便可調(diào)；在印制板上應留出定位孔及固定支架所占用的位置；元器件在整個板面上應均勻布設(shè)，疏密一致；板的四周要留有一定余量；盡量把原件布設(shè)在板的一面，且每個元器件引出腳應單獨占用一個焊盤；元器件布設(shè)不能交叉，相鄰元器件之間要保持一定的間距。布線原則印制導線的寬度要滿足電流的要求，且布設(shè)長度應盡量短；印制導線的拐彎處應成圓角或45°角；高頻電路應采用大面積接地布線；雙面布線時，兩面的導線盡量互相垂直，避免平行；電路中的輸入與輸出導線盡量相鄰平行；電源線與地線應該設(shè)置得較寬，減少電源和接地干擾；4.1.4焊盤及孔的設(shè)計焊盤尺寸焊盤尺寸與鉆孔設(shè)備、鉆孔孔徑、最小孔環(huán)寬度有關(guān)。為了便于加工和保持焊接的強度，應盡可能增大焊盤尺寸。但是，對于布線密度高的印制板，焊盤面積過大，意味著布線約困難。焊盤孔的直徑應略大于元件引腳，焊盤的環(huán)寬應不小于0.3mm?？椎脑O(shè)計印制板上的孔有引線孔、過孔、安裝孔、和定位孔。引線孔：就是焊盤孔，一般若元器件引線直徑為d1，引線孔直徑為d，則有：d1+0.2＜d≤d1+0.4（mm）過孔：又叫連接孔，過孔都是金屬化孔，主要用于不同層間的電氣連接；安裝孔：用于大型元器件和印制板的固定；定位孔：用于印制板的加工和測試定位，可用安裝孔代替。4.1.5印制導線設(shè)計印制導線的寬度導線的寬度應以能滿足電氣性能要求而便于生產(chǎn)為宜。導線越寬，導線與基板的粘附強度越大，越不易脫落，但是導線太寬會對布線帶來困難。導線最細不宜小于0.2mm。在高精度印制電路板中導線寬度和間距可取0.3mm。印制導線的間距導線之間的間距要滿足電氣安全要求。間距如果太小，而導線間電位差很大的話，可能會發(fā)生擊穿意外。一般來說，導線間距最大允許工作電壓為：200V/mm。即相距1mm的導線之間的最大電位差為200V，超過200V就有擊穿的危險。4.1.6Protel99SE電路設(shè)計簡介Protel99SE是目前印制電路設(shè)計應用中最為廣泛的軟件之一，它為用戶提供了極其豐富的原理圖元件庫、PCB元件庫及庫編輯管理功能。在Protel99SE原理圖編輯器（SchematicDocument）中，可以直接進行電路原理圖設(shè)計，充分利用原理圖元件庫中提供的大量元器件及各種集成電路的電路符號，使原理圖的設(shè)計極為方便。還可以利用原理圖元件庫編輯器（SchematicLibraryDocument），編輯特殊的電路符號。印刷電路圖在印制電路板編輯器（PCBDocument）中自動生成，可根據(jù)要求對生成的電路圖進行編輯，調(diào)整元器件的位置與方向。另外，還可以在印制電路板編輯器中直接設(shè)計簡單的印制電路圖。在PCB編輯器中也提供了大量元器件及集成電路封裝形式，在設(shè)計過程中可隨時調(diào)用。印制電路元件庫編輯器（PCBLibraryDocument）可用來編輯特殊元器件的封裝形式。印制電路的設(shè)計過程：首先設(shè)計電路的原理圖，然后由電路原理圖生成網(wǎng)絡表文件。網(wǎng)絡表是由電路原理圖生成印制電路圖的橋梁和紐帶，在PCB設(shè)計系統(tǒng)中，根據(jù)網(wǎng)絡表文件自動完成元器件之間的連接并確定元器件的封裝形式，經(jīng)過布局、布線后，完成印制電路的設(shè)計工作。4.2印刷電路板的制作4.2.1單面印刷電路板的制作單面制板的流程下料→熱轉(zhuǎn)印→腐蝕→去除印料→孔加工→印標記→涂助焊劑→成品制作步驟:前期準備工作確定電路板的大小，以便下料。方法：在Protel軟件中打開PCB板圖，在菜單中選擇“Reports→Measuredistance”，然后用鼠標點擊板的各端測量板的長和寬。注意，在Protel中默認使用的是英制單位，如果不習慣，單擊鍵盤“Q”鍵可以在英制單位與公制單位中切換。完成后會彈出一個對話框，顯示出鼠標點擊兩點之間的距離。這個距離就是下料的依據(jù)。如圖4-1所示。圖4-1生成并導入CAM文件。在Protel的板圖視圖下選擇菜單“File→New..”在彈出的“NewDocument”對話框中選擇“CAMoutputconfiguration”，單擊“OK”。在“ChoosePCB”對話框中選擇“OK”。在“OutputWizard”向?qū)е悬c擊“Next”進入第二頁，在第二頁中選擇“Gerber”文件后，再點擊“Next”，如圖4-2所示。圖4-2點擊“Next”默認對話框中的設(shè)置，直到第5頁。在第5頁中，選擇單位為公制(mm)，精度為"4:4"，如圖4-3所示。圖4-3其余設(shè)置可以選擇默認，最后單擊“Finish”完成。最后生成圖4-4所示的文件。圖4-4在上圖的文件名處右擊鼠標，在彈出的菜單中選擇“Generate”選項，即可在Protel左邊的導航欄中看見生成的CAM文件，如圖4-5所示。圖4-5在導航欄的“CAMfor...”文件夾上右擊鼠標，在彈出的菜單中選擇“Export..”將CAM文件夾導出到某個位置。打開CAM軟件，選擇菜單“File→Import”，在剛才導出的位置將文件全部導入。然后選擇菜單欄中的“Table”菜單，在下拉菜單中選擇“Composite”選項，在該選項中進行相關(guān)的設(shè)置板層的操作，設(shè)置完成后，就可以進行熱轉(zhuǎn)印紙的打印了。注意在打印熱轉(zhuǎn)印紙時應使光滑的一面朝下。熱轉(zhuǎn)印電路熱轉(zhuǎn)印機上電，打開開關(guān)。在熱轉(zhuǎn)印機平臺下有一個紅色的按鈕，將它按下可以顯示熱轉(zhuǎn)印機的溫度。讓熱轉(zhuǎn)印機的溫度上升到180℃左右，將打印好的熱轉(zhuǎn)印紙用剪刀裁剪成合適的大小，光滑的一面貼在單面覆銅板上，用膠帶固定牢后放到熱轉(zhuǎn)印機的平臺上，用手輕輕推入機內(nèi)。按機器上控制方向的按鈕可以改變滾軸運動的方向，讓板在熱轉(zhuǎn)印機中來回熱轉(zhuǎn)印兩次即可完成熱轉(zhuǎn)印。將板取出，（注意不要燙傷手，此時板上銅箔的溫度很高）慢慢地撕開轉(zhuǎn)印紙，如果發(fā)現(xiàn)紙的光滑面上還有油墨沒有印到銅箔上，可以合上紙，繼續(xù)做一次熱轉(zhuǎn)印；如果光滑面上已經(jīng)沒有油墨，但是銅箔上仍然有短線的地方，可以用油性黑色筆將短線的地方連接上。在關(guān)閉熱轉(zhuǎn)印機的時候要特別注意，絕對不能馬上關(guān)閉電源，否則會因溫度過高而燒壞機器中的保險。正確的方法是：長按“ENT”鍵，顯示器上會出現(xiàn)倒計時的字樣，等到倒計時為零并且聽到“嘀”的一聲后松開“ENT”鍵，機器會進入軟件關(guān)機狀態(tài)。等到溫度降低到合適的時候才能關(guān)閉電源。腐蝕打開腐蝕機的電源，將腐蝕機的加熱功能啟動。把腐蝕液的溫度加熱到35~40℃的時候才能開始腐蝕。腐蝕液溫度最高不要超過50℃。將單面板放到進料口，打開傳動開關(guān)，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速控制旋鈕，將轉(zhuǎn)速調(diào)制15~18左右，按下腐蝕開關(guān)。由于腐蝕液中的成分有濃氨水，所以在腐蝕過程中要避免吸入過多的氨氣，以免灼傷呼吸道。在出料口取板的時候要帶上塑膠手套。去碳跡在碳跡的保護下，線路部分免受腐蝕。腐蝕結(jié)束之后應該去掉這層保護膜。由于碳粉的吸附力較強，所以要用專門的有機溶劑來去除碳跡。方法是在碳跡處倒上少量的有機溶劑，用橡膠手套上凸出的顆粒部分輕輕擦洗，直至全部碳跡都消失，露出銅箔。注意不要使用太大的力氣搓洗，以免將較細的線路搓斷。鉆孔根據(jù)印刷電路板上焊盤或機械孔的大小選擇合適的鉆頭進行鉆孔。在鉆孔前先不要開動鉆孔機，將鉆頭安裝好后先定好孔的位置。在鉆孔時要注意將鉆孔機的速度提升到最大檔，以免轉(zhuǎn)速過低使得鉆頭斷裂。在下壓鉆頭時要盡量保持垂直下壓，動作不要太大，同時要保持電路板的穩(wěn)定，不要發(fā)生位移；提升鉆頭的時候也不要太快，否則都容易使鉆頭斷裂。如果在鉆孔時，基板的廢屑遮擋了視線，可用軟的刷子清理，不要用手清理以免受傷。4.2.2雙面板的制作雙面板的制作流程下料→孔加工→孔金屬化→雙面線路印刷→曝光顯影→鍍錫→去除線路油墨→腐蝕→退錫→涂阻焊層→印字符標記→鍍錫→成品制作步驟下料方法與制作單面板時類似，但是在制作雙面板時使用的工藝是曝光的方法，因此在打印時是使用的菲林紙。制作一塊雙面板需要打印頂層圖與邊框、底層圖與邊框、頂層阻焊與邊框、底層阻焊與邊框、頂層字符與邊框、底層字符與邊框共計6層底片，其中兩個字符層要采用負片的方式進行打印。在打印機中放置菲林紙時，要使光滑的一面朝上。準備工作完成后就可以打印了，同時按照板子的尺寸下料?？准庸?shù)控鉆床能根據(jù)Protel生成的PCB文件自動識別鉆孔數(shù)據(jù)，用戶只需將設(shè)計好的PCB文件導入數(shù)控鉆床后臺軟件即可自動完成批量鉆孔。在Protel中打開PCB板圖，選擇“File→Export”，在彈出的對話框下面的“文件名”中填入自己想要保存的文件名，在“保存類型”下拉表單中選擇“ProtelPCB2.8ASCIIFile（*PCB）”。最后在“保存在”下拉列表中選擇保存路徑。這樣就完成了PCB文件的導出。打開“Create-DCD”軟件。選擇“文件→打開”在保存路徑中找到導出的PCB文件，單擊“打開”按鈕即可。接下來準備定位和鉆孔。將雙面覆銅板用單面膠固定在鉆孔臺上，將數(shù)控鉆床的橫軸移動到銅板的右下角。注意此時不要裝上鉆頭，防止定位時將鉆頭打斷。點擊“Create-DCD”的“輸出”按鈕，在彈出的“輸出控制”對話框中點擊“定位設(shè)置”按鈕。此時鉆頭開始移動，注意觀察鉆頭停止時的位置。如果鉆頭停止時，仍然停留在銅板范圍之內(nèi)，表明孔可以全部打在板上；如果鉆頭停止時已經(jīng)超出了銅板的范圍，則說明定位失敗，需要重新定位。重新定位時要關(guān)閉“輸出控制”對話框，將鉆頭重新移到右下角，再重復一次定位過程，直到定位成功為止。定位成功后，可以在“輸出控制”對話框的右邊“孔徑”列表框中看到所有孔徑的信息。用鼠標選擇某一孔徑，該孔徑會以高亮態(tài)顯示出來。將鉆床頭部抬至合適的高度，裝上與所選孔徑配套的鉆頭。在“輸出控制”對話框中設(shè)置“鉆頭下降”的值，使鉆頭逐漸下降至距離板面1mm～1.5mm處。注意：一定要使鉆頭緩緩下降，慢慢地邊觀察，邊下降，放置鉆頭被打斷。當鉆頭下降到距離板面1mm～1.5mm時，點擊“輸出控制”對話框中“鉆孔”按鈕，開始鉆孔。當一種孔徑的孔全部鉆完之后，將“鉆頭上升”設(shè)置成35mm，更換其它尺寸的鉆頭，直到將孔全部鉆完?？兹裤@完后，清除殘留在孔中的基板屑，清洗干凈，準備進入下一道工序。孔金屬化孔金屬化就是鍍銅。因為雙層板中間的基板沒有導電能力，所以為了使兩層的銅箔能夠連通起來，在過孔壁上鍍上一層銅。將鉆好孔的銅板用夾子夾好放入沉銅機的預浸槽中預浸5分鐘左右，其目的是清除銅箔和孔內(nèi)的油污、油脂及毛刺銅粉，調(diào)整孔內(nèi)電荷，有利于碳顆粒的吸附。預浸后取出沖洗干凈、烘干，放入沉銅機的活化槽中，大約2分鐘后取出。取出時要戴手套，防止碳粉粘到手上不易清除。將拿出的銅板在紙箱邊緣輕輕敲打，直至所有孔都不被碳粉堵塞位置。之后將銅板放到烘箱中烘干。烘干后的銅板放入沉銅機的微蝕槽中1分鐘，微蝕的作用是使銅板表面的碳粉去除掉，只留下孔中的碳顆粒。如圖4-6所示。圖4-6微蝕后用手套將板子拿出來，用清水沖洗干凈后烘干，烘干后放入鍍銅機中鍍銅，電鍍的時間約為30分鐘。注意：鍍銅時，要將夾子頂部的螺絲擰緊，鍍銅完畢后，可能會在夾子上也鍍上一層銅，這時需要及時地清除掉這一層銅。最后將銅板沖洗干凈，烘干準備絲印線路。絲印線路把絲印網(wǎng)固定在絲印臺上，在絲印網(wǎng)上放適量的線路感光油墨，在刮刀上也均勻地掛上一層油墨以減小絲印時的阻力。把印制板放到絲印網(wǎng)下面，對好位置，用刮刀將油墨均勻地漏印在板面上，雙面板的兩面都要印上油墨。印完后，需將印制板放入烘箱中烘干固化，溫度設(shè)置為75℃，時間設(shè)置為15分鐘。線路曝光將預先打印好的菲林紙用剪刀裁剪成合適的大小，將“頂層圖與邊框”這張菲林貼在雙面板的頂層，注意要對準焊盤和過孔。對準位置后用透明膠帶粘好，粘貼時不要遮住菲林紙上的線路。將板的正面朝下，放到曝光機中。在板的反面蓋上一張干凈的菲林紙，防止印制板粘到曝光機上。蓋上曝光機的頂蓋，將曝光時間設(shè)置為40秒左右。正面曝光完成后，用同樣的方法對反面進行曝光。線路顯影曝光工序后，還不能看見板上的線路，需要進行顯影。用夾子把經(jīng)過曝光的雙面板夾好，放到顯影機內(nèi)，啟動顯影機，把時間設(shè)置為15秒，溫度設(shè)置為45度。顯影后，可以看見線路出現(xiàn)在板上了。鍍錫由于我們使用的腐蝕劑是堿性的，它不能腐蝕錫，所以在線路上鍍一層錫后可以防止線路被腐蝕液腐蝕。方法是用不銹鋼夾子把抗電鍍油墨的板材固定好，并置于鍍錫機中。根據(jù)板材的大小，調(diào)節(jié)合適的電流，一般標準為1.5A—2A/（dm)2。鍍錫時間以20分鐘為宜，鍍錫完成后用清水沖洗干凈。鍍錫后要檢查一遍，一定要讓銅箔上全部都均勻地掛上一層錫。去除線路油墨鍍錫之后要將印制板上多余的油墨除掉，這樣便于腐蝕。方法是用油墨去除粉沾水清洗，直至把油墨全部清洗干凈，最后再用清水沖洗一遍。注意在使用油墨去除粉的時候要戴上手套，每次只取出少量的粉末，因為這種粉末在溶解的時候會放出大量的熱，如果粉末量太多，可能會燙傷手上的皮膚。腐蝕過程與制作單面板時類似，不同的是這里要把兩面都進行腐蝕工序。腐蝕完成后，雙面板上多余的銅都腐蝕掉了，只留下鍍過錫的線路部分，最后再用清水沖洗干凈。退錫在塑料容器中倒入少量的退錫液。注意：倒退錫液要格外小心，并且要戴手套作業(yè)，退錫液中有硝酸等具有強烈腐蝕性的成分，不要濺到皮膚或者衣服上。再把雙面板放到容器中，待雙面的錫都退完后取出，用大量清水沖洗干凈。容器中多余的退錫液可重新倒回裝溶液的壺中回收利用。印刷阻焊將雙面板再次放到絲印臺上，將阻焊油墨，絲印到板面上，方法與印線路油墨的方法完全一樣。印完后，放入烘箱中干燥，溫度設(shè)定為75攝氏度，時間設(shè)置為15分鐘。干燥后，在頂層用“頂層阻焊與邊框”菲林蓋好，注意對準焊盤的位置。用透明膠帶固定，放到曝光機中曝光。曝光時間設(shè)為120秒。正面曝光完畢后再對反面用同樣的方法進行處理。曝光中需要注意的問題如前所述。曝光結(jié)束后，送入顯影機噴淋顯影，之后清洗、烘干。印刷字符將雙面板再次放到絲印臺上，用字符油墨進行絲印，絲印完后，放入烘箱中干燥，溫度設(shè)定為75攝氏度，時間設(shè)置為15分鐘。干燥后，在頂層用“頂層字符與邊框”菲林蓋好，注意對準位置。用透明膠帶固定，放到曝光機中曝光。曝光時間設(shè)為120秒。正面曝光完畢后再對反面用同樣的方法進行處理。最后清洗，烘干后就完成的一塊雙面板的制作。安全用電知識實訓內(nèi)容學習安全用電知識目的及要求了解觸電的危害、觸電的原因及如何防止觸電；了解電氣火災的預防及撲滅方法；了解觸電急救知識；了解用電安全技術(shù)。5.1人身安全5.1.1觸電危害電傷電傷是由于發(fā)生觸電而導致人體外表創(chuàng)傷，一般在人體皮膚上留下明顯的傷痕，電傷一般是非致命的。電擊電流通過人體，嚴重干擾人體正常的生物電流，破壞人體內(nèi)部組織、影響呼吸系統(tǒng)、心臟室性纖顫，嚴重危害生命。影響觸電危險程度的因素電流的大小。電流越大，對人體的危害就越大，電流大于30mA時，會引起強烈痙攣，時間超過60秒就有生命危險。電流的類型。直流電一般引起電傷，交流電則電傷與電擊同時發(fā)生。40~60Hz的交流電對人體最危險。我國工頻市電（50Hz）正式在這個危險頻段。超過20000Hz的交流電危害很小，很多理療儀器使用這個頻段。但是高頻高壓交流電仍然很危險。電流作用的時間?？捎秒娏髋c時間乘法積來表示電流對人體的危害。人體觸電，通電時間越長越危險。電流路徑。電流通過心臟的路徑危害最大。此外，從手到手、從手到腳也是很危險的電流路徑。人體電阻。人體是一個不確定的電阻。皮膚干燥時電阻可呈現(xiàn)100kΩ以上的電阻，一旦潮濕，電阻可降到1kΩ。此外，人體還是一個非線性電阻，隨著電壓升高，電阻減小。安全電壓。指人體不戴任何防護設(shè)備時，觸及帶電體不受電擊或電傷的電壓。國家標準制定了安全電壓系列，稱為安全電壓等級或額定值，這些額定值都是交流有效值，分別為：42V、36V、24V、12V、6V等幾種。5.1.2觸電原因單極觸電一般工作和生活所供電為380V/220V中性點接地系統(tǒng)，當處于地電位的人體接觸帶電體時，人體承受相電壓。如圖5-1所示。圖5-1雙極觸電人體同時接觸電網(wǎng)的兩根相線發(fā)生觸電，這種觸電電壓高，大都是在帶點工作時發(fā)生的，因而危險極大。如圖5-2所示。圖5-2剩余電荷觸電剩余電荷觸電是指當人體觸及剩余電荷的設(shè)備時，帶有電荷的設(shè)備對人體放電造成的觸點事故。高壓大容量電容、電力變壓器及大容量電動機等設(shè)備如果沒有充分放電，在檢修時就會發(fā)生剩余電荷觸電事故。跨步電壓觸電在故障設(shè)備附近，例如電線斷落在地上，在接地點周圍存在電場，當人走進這一區(qū)域時，將因跨步電壓而使人觸電。5.1.3防止觸電防止觸電是安全用電的核心。產(chǎn)生觸電事故有以下原因：（1）缺乏用電常識，觸及帶電的導線。（2）沒有遵守操作規(guī)程，人體直接與帶電體部分接觸。（3）由于用電設(shè)備管理不當，使絕緣損壞，發(fā)生漏電，人體碰觸漏電設(shè)備外殼。（4）高壓線路落地，造成跨步電壓引起對人體的傷害。（5）檢修中，安全組織措施和安全技術(shù)措施不完善，接線錯誤，造成觸電事故。（6）其他偶然因素，如人體受雷擊等。1）安全制度（1）在電氣設(shè)備的設(shè)計、制造、安裝、運行、使用和維護以及專用保護裝置的配置等環(huán)中，要嚴格遵守國家規(guī)定的標準和法規(guī)。（2）加強安全教育，普及安全用電知識。（3）建立健全安全規(guī)章制度，如安全操作規(guī)程、電氣安裝規(guī)程、運行管理規(guī)程、維護檢修制度等，并在實際工作中嚴格執(zhí)行。2）安全措施（1）停電工作中的安全措施。在線路上作業(yè)或檢修設(shè)備時，應在停電后進行，并采取下列安全技術(shù)措施：①切斷電源。②驗電。③裝設(shè)臨時地線。（2）帶電工作中的安全措施。在一些特殊情況下必須帶電工作時，應嚴格按照帶電工作的安全規(guī)定進行：①在低壓電氣設(shè)備或線路上進行帶電工作時，應使用合格的、有絕緣手柄的工具,穿絕緣鞋，戴絕緣手套，并站在干燥的絕緣物體上，同時派專人監(jiān)護。②對工作中可能碰觸到的其他帶電體及接地物體，應使用絕緣物隔開，防止相間短路和接地短路。③檢修帶電線路時，應分清相線和地線。④高、低壓線同桿架設(shè)時，檢修人員離高壓線的距離要符合安全距離。此外，對電氣設(shè)備還應采取下列一些安全措施：①電氣設(shè)備的金屬外殼要采取保護接地或接零。②安裝自動斷電裝置。③盡可能采用安全電壓。④保證電氣設(shè)備具有良好的絕緣性能。⑤采用電氣安全用具。⑥設(shè)立保護裝置。⑦保證人或物與帶電體的安全距離。⑧定期檢查用電設(shè)備。5.2電氣火災表5-1是有關(guān)電氣火災的基本分析表5-1原因分析預防線路過載輸電線的絕緣材料大部分是可燃材料。過載則溫度升高，引燃絕緣材料（1）使輸電線容量與負載相適應（2）不準超標更換熔斷器（3）線路裝過載自動保護裝置線路或電器火花、電弧由于電線斷裂或絕緣損壞引起放電，可點燃本身絕緣材料及附近易燃材料、氣體（1）按標準接線，及時檢修電路（2）加裝自動保護電熱器具使用不當，點燃附近可燃材料正確使用，使用中有人監(jiān)視電器老化電器超期服役，因絕緣材料老化，散熱裝置老化引起溫度升高停止使用超過安全期的產(chǎn)品靜電在易燃、易爆場所，靜電火花引起火災嚴格遵守易燃、易爆場所安全制度5.3用電安全技術(shù)簡介5.3.1接地和接零保護1、保護接地在中性點不接地的配電系統(tǒng)中，如：IT系統(tǒng)。電器設(shè)備宜采用接地保護。這里的“接地”同電子電路中簡稱“接地”不是一個概念，這里是真正的大地。（在電子電路中“接地”是指公共參考電位“零點”）即將電氣設(shè)備的某一部分與大地土壤作良好的電氣連接，一般通過金屬接地體并保證接地電阻小于4Ω。如圖5-3所示，如沒有接地保護，電流將通過人體。圖5-32、保護接零在中性線接地系統(tǒng)中（現(xiàn)在普遍采用），采用外殼接地還不足以保證安全。此時人體受到的電壓是相線與外殼短路時，外殼對地電壓。若保護接地電阻與工作接地電阻相等且U=220V，則外殼對地電壓約為110V，這對人體來說是不安全的。在這種系統(tǒng)中應采用保護接零，即將金屬外殼與電網(wǎng)零線相接，一旦相線碰到外殼即可形成與零線之間短路，產(chǎn)生很大電流使熔斷器或過流開關(guān)斷開，切斷電源。如圖5-4所示。圖5-43、重復接地在電源中性線做了工作接地的系統(tǒng)中，為確保保護接零的可靠，還需相隔一定距離將中性線或接地線重新接地，稱為重復接地。5.3.2漏電保護開關(guān)漏電保護器（漏電保護開關(guān)）是一種電氣安全裝置。將漏電保護器安裝在低壓電路中，當發(fā)生漏電和觸電時，且達到保護器所限定的動作電流值時，就立即在限定的時間內(nèi)動作自動斷開電源進行保護。漏電保護為近年來推廣采用的一種新的防止觸電的保護裝置。在電氣設(shè)備中發(fā)生漏電或接地故障而人體尚未觸及時，漏電保護裝置已切斷電源；或者在人體已觸及帶電體時，漏電保護器能在非常短的時間內(nèi)切斷電源，減輕對人體的危害。漏電保護器按不同方式分類來滿足使用的選型。如按動作方式可分為電壓動作型和電流動作型；按動作機構(gòu)分，有開關(guān)式和繼電器式；按極數(shù)和線數(shù)分，有單極二線、二極、二極三線等等。按動作靈敏度可分為：高靈敏度：漏電動作電