电子产品常用元件标识及材料基础课件

1、华迪实训基地Version:1.0电子产品常用元件标识及材料基础电阻器的分类 线绕电阻器：绕线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高， 稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。薄膜电阻器：碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器；金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声， 温度系数小，在仪器仪表及通讯设备中大量采用。 实心电阻器：价格低廉，但其阻值误差、噪声电压都大，稳定性差，目前较少用 。 敏感电阻器：敏感电阻是指器件特性对温度，电压，湿度，光照，气体， 磁场，压力等作用敏感的电阻器。敏感电阻的符号是在普通电

2、阻的符号中加一斜线，并在旁标注敏感电阻的类型，如：t. v等。贴片电阻SMT：片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式，他的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金浆料。体积小，精度高，稳定性好，由于其为片状元件，所以高频性能好 电阻标识方法直标法用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为20%。 色环标识法色环:09,黑棕红橙黄绿蓝紫灰白；精度：无-20%，银-10%，金5%4环：前3环代表阻值，第4环代表精度5环：前4环代表阻值，第5环代表精度数值标识法有效值+次方数102=10*102=1K排阻的命名方法命名方法： A

3、-08 - 472 -J 电路类型 针数 阻值代号 误差代号 A:多个电阻公用一端；公用端左端引出 B:每个电阻各自引出，且彼此没有相连 C:各个电阻首尾相连，各个端都有引出 D：所有电阻公用一端，公用端中间引出 E：所有电阻公用一端，公用端两端都有引出 F和G比较复杂F=+-1%,G=+-2%,J=+-5%电容器(CAPACITOR)电容器是存储电荷的元件，具有通交流阻直流的特性，在电路中的作用主要是耦合，隔直虑波谐振保护旁路补偿，调谐，选频等。 基本单位是法拉（F），常用单位是微法（F）和皮法（pF）。 1 F=106F=1012 pF每一个电容都有它的耐压值，这是电容的重要参数之一，有极

4、性电容的耐压值相对要比无极性电容的耐压要低，耐压值:6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、250V、400V、500V、630V、1000V电容的种类有很多，可以从原理上分为：无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等，从材料上可以分为：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。电容分类及特性瓷片电容：体积小，耐压高， 易碎！容量低，价格低，频率高电解电容 : 容量大,高频特性不好。CBB(聚乙烯)电容:分有感和无感,高频特性好, 不适合做大容量，体积较小,价格比较高,耐热性能较差独石电容:体积比CBB更小 ,其他同CBB ,有感

5、 钽电容:稳定性好，容量大，高频特性好,造价高。电容标识方法由于电容体积要比电阻大，所以一般都使用直接标称法。 注:4n7代表4.7nF 数值标识法和色码标识法:与电阻相同,如 “332”表示（3300pF）一般电容都标出容量和正负极，比如钽电容上，有白线的一端就是正极，另外像电解电容，就用引脚长短来区别正负极长脚为正，短脚为负。 电感的标识方法色环标识方法 色环:09,黑棕红橙黄绿蓝紫灰白； 精度：无-20%，银-10%，金5% 4环：前3环代表阻值，第4环代表精度 5环：前4环代表阻值，第5环代表精度数值标识法 有两种单位H,uH,nH 1uH=1000nH uH用R表示,nH用N表示,R

6、和N放在数字间做小数点 比如：4R7=4.7uH经常也采用感抗标识,其单位是欧姆在电路中主要起滤波，缓冲，起振，反馈的作用发光二极管（LED） 二极管发光二极管,整流二极管,稳压二极管, 开关二极管和变容二极管等,封装有玻璃封装的、塑料封装和金属封装等 二极管极性区分SO封装集成电路标识封装：SO48方向标识厂商标志序号生产周期元件型号封装：PLCC厂商标志型号序号生产周期方向标识PLCC封装集成电路标识封装：QFP100厂商标志型号方向标识生产周期序号QFP封装集成电路标识缺口引脚计数起始DIP封装集成电路标识各种接口排针与排母排线电子元件常用外形封装及发展概述保护电路芯片免受周围环境的影响

7、（包括物理、化学的影响），主要有四大功能，即功率分配、信号分配、散热及包装保护 面临挑战：集成电路芯片的I/O线越来越多，它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接；芯片的速度越来越快，功率也越来越大，使得芯片的散热问题日趋严重 从包装材料分，我们可以将封装划分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装；从外型分，则有SIP(single in-line package)、DIP(dual in-line package)、PLCC(plastic-leaded chip carrier)、PQFP(plastic quad flat pack)、SOP(small-outline pack

8、age)、TSOP(thin small-outline package)、PPGA(plastic pin grid array)、PBGA(plastic ball grid array)、CSP (chip scale package)等等 金属封装金属封装是半导体器件封装的最原始的形式，它将分立器件或集成电路置于一个金属容器中，用镍作封盖并镀上金。金属封装的优点是气密性好，不受外界环境因素的影响。它的缺点是价格昂贵，外型灵活性小，不能满足半导体器件日益快速发展的需要。现在，金属封装所占的市场份额已越来越小，几乎已没有商品化的产品。少量产品用于特殊性能要求的军事或航空航天技术中。 陶瓷封

9、装陶瓷封装是继金属封装后发展起来的一种封装形式，也是气密性的，价格低于金属封装，经过几十年的不断改进，陶瓷封装的性能越来越好，尤其是陶瓷流延技术的发展，使得陶瓷封装在外型、功能方面的灵活性有了较大的发展陶瓷封装由于它的卓越性能，在航空航天、军事及许多大型计算机方面都有广泛的应用，占据了约10左右的封装市场（从器件数量来计）陶瓷封装除了有气密性好的优点之外，还可实现多信号、地和电源层结构，并具有对复杂的器件进行一体化封装的能力。它的散热性也很好缺点是烧结装配时尺寸精度差、介电系数高（不适用于高频电路），价格昂贵，一般主要应用于一些高端产品中塑料封装塑料封装自七十年代以来发展更为迅猛，已占据了90

10、（封装数量）以上的封装市场份额，而且，由于塑料封装在材料和工艺方面的进一步改进，这个份额还在不断上升塑料封装最大的优点是价格便宜，其性能价格比十分优越。随着芯片钝化层技术和塑料封装技术的不断进步，尤其是在八十年代以来，半导体技术有了革命性的改进，芯片钝化层质量有了根本的提高，使得塑料封装尽管仍是非气密性的，但其抵抗潮气 侵入而引起电子器件失效的能力已大大提高了一些以前使用金属或陶瓷封装的应用，也已渐渐被塑料封装所替代。 TODIPLCCQFPBGACSP金属封装陶瓷封装塑料封装材料发展：长引线直插无引线贴装球状凸点引脚：装配方式：通孔插装表面安装直接安装IC封装发展过程华迪实训基地Versio

11、n:1.0印刷电路板材料与电路板设计概述在绝缘基材上，按预定设计形成的印制元件或印制线路或两者结合的导电图形以及一些与工艺或标识有关的无电气属性的要素就构成了印制线路板。对电路板的深入认识应该是电路板设计的基础.从1903年至今,若以PCB组装技术的应用和发展角度来看,可分为三个阶段 通孔插装技术(THT)阶段PCB 表面安装技术（SMT）阶段PCB 芯片级封装(CSP)阶段PCB电路板主要组成要素 有电气属性要素:元件外形(元件封装)、连接导线和过孔等.零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点(有直插和表贴之分)的位置。是纯粹的空间概念.因此不同的元件可共用同一零件封装,同种元件

12、也可有不同的零件封装,电路板设计主要是解决元件的布置和元件间焊盘的连接电路板主要组成要素(续)无电气属性要素:结构要素(定位孔及外形等)、工艺要素（如阻焊膜）和标识要素（丝印层）等，一般与生产过程相关。电路板孔分类金属化孔（Plated Through Hole）：孔壁沉积有金属的孔。主要用于层间导电图形的电气连接。非金属化孔（Unsupported hole）：没有用电镀层或其它导电材料涂覆的孔。元件孔：印制电路板上用来将元器件引线电气连接到印制电路板导体上的金属化孔。通孔：金属化孔贯穿连接（Hole Through Connection）的简称。盲孔（Blind via）：多层印制电路板外

13、层与内层层间导电图形电气连接的金属化孔。埋孔(Buried Via)：多层印制电路板内层层间导电图形电气连接的金属化孔。测试孔：设计用于印制电路板及印制电路板组件电气性能测试的电气连接孔。安装孔：为穿过元器件的机械固定脚，固定元器件于印制电路板上的孔，可以是金属化孔，也可以是非金属化孔，形状因需要而定。塞孔：用阻焊油墨阻塞通孔。 电路板层数划分与设计信号层：常用来定义铜膜走线、焊点各导孔等具有实体意义的对象，采用正片方式输出。机构层：常用来标示电路板在制造或组合时所需的标记，如尺寸线和孔等。此层可附加在其它层上一起输出。内电层：此层采用负片方式输出。阻焊层：有顶层和底层之分。主要用于铺设阻焊漆

14、，一般是绿漆。采用负片方式输出，一锡膏层：分为底层和顶层。采用负片方式输出，一般是对SMD元件而言。丝印层：分底层和顶层(常用)。主要用于记录电路板上供人观看的信息。电路板层数划分与设计(续)钻孔层：它由protel自动生成，记录制作流程中所需要的钻孔数据。禁制板层(行内常叫禁制布线层)：通常用来定义板框(规定元件布置和布线的合法区域)电路板分类单面板双面板多层板按导体图形层数钢性电路板挠性电路板钢性柔性结合电路板按基材的机械特性电路板分类(续)有机材质无机材质按材质分酚醛树脂玻璃纤维酚醛纸板铝基材钢基材陶瓷基材等PCB材料选择经验FR4环氧玻璃纤维基板一般电子产品选择聚酰亚胺玻璃纤维基板使用

15、环境温度较高或挠性电路板选择聚四氟乙烯玻璃纤维基板高频电路选择金属基板散热要求高的电子产品选择电路板铜箔厚度常用铜箔厚度有70um， 35um ， 17um铜箔厚度的选择要依据引线最小宽度和最小间距而定。铜箔越薄，可达到的最小宽度和间距越小,价格越低，能承载的电流也越小。推存一般电路采用35um 或 17um厚度的铜箔即可,具体可依据电流和线的密度而定板厚的选择PCB板厚有: 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 (mm)等低频板对板厚没有特别的要求，主要是根据PCB面积，使用环境来定。即PCB在生产及使用等过程中的受力情况怎么样 ,受力大则选择厚一点的PCB,通常我们选用1

16、.6mm厚的PCB 板板厚与成本成正比PCB板尺寸范围由于印制板尺寸范围受加工设备的限制,因此在设计印制板时应注意尺寸不应太大也不应太小,由于备厂设备的差异具体尺寸因厂家而异一般当PCB板的长边尺寸小于125mm,短边尺寸小于100mm时最好采用拼板(多张印制板拼接在一起形成一张较大的印制板)的方式.普通厂家能加工的PCB最大尺寸最长700mm左右, 如印制板尺寸太大应考虑对印制板进行切割PCB表面处理方式 抗氧化喷锡沉银沉锡沉金PCB阻焊油膜的选择阻焊油膜有绿色、黑色、金色等，在不同的产品中可以选用不同颜色但尽量避免使用金属色和深色的油膜（如银色，金色，黑色），因为金属色含有一定的金属成分，

17、黑色油墨中含有碳元素较多，这些元素的绝缘性能较差，在潮湿的环境中容易氧化，导致PCB板出现各种问题。 设计规格书编写钢性电路板与柔性电路板刚性电路板在装配和使用过程不可弯曲，应用的灵活性差，但可靠性高，成本较低柔性板（fpc）是使用可挠性基材制成的电路板，应用灵活，成品可以立体组装甚至动态应用但其加工工序复杂，周期较长，布线密度亦无法和刚性板相比，主要成本取决于其材料成本，一次开模费用较高，批量大时其成本分摊后单体成本才可下降，如手机用“排线”双层柔性板结构测试孔阻焊漆胶铜箔阻焊漆导通孔基材PCB常见缺陷蚀刻不尽线幼开路短路电路板常见缺陷与设计注意影响PCB板成本的因素板子越小成本就越低。使用

18、SMT会比THT来得省钱。布线越细，加工难度会越高，成本就越高层数越多成本越高导孔越少，制造成本越低。 埋孔比贯穿所有层的导孔要贵。板子上孔的大小种类越多，相对的加工更耗时间，也代表制造成本相对提升。 使用飞针式探测方式的电子测试，通常比光学方式贵。一般来说光学测试已经足够保证PCB上没有任何错误。电路板可制造性能探讨 电路板的可制造性能是电路板设计的最基本要求之一,它直接关系到产品的生产难易程度和产品成本等重要特性电路板的可制造性能分为电路板本身的可生产性能和电路板的焊接生产性能,因此要成为一个真正的硬件设计师应对两种生产工艺有比较深入的了解规范印制电路板的工艺设计，使印制电路板达到可制造性

19、的要求，是同学们学习硬件电路板设计的关键 通用PCB设计工艺性考虑布局：在设计许可的条件下，元器件的布局尽可能做到同类元器件按相同的方向排列，相同功能的模块集中在一起布置；相同封装的元器件等距离放置，以便元件贴装、焊接和检测PCB板尺寸：由设备具体情况定工艺边 ：PCB板上至少要有一对边留有足够的传送带位置空间，即工艺边 ，通常用较长的对边 PCB板做成圆弧角 ，直角的PCB板在传送时容易产生卡板 通用PCB设计工艺性考虑（续）考虑到机器贴装时存在一定的误差，并考虑到便于维修和目视外观检验，相邻两元器件体不能太近，要留有一定的安全距离 QFP、PLCC器件通常布在PCB板的元件面，若要布在焊接

20、面进行二次回流焊接工艺，其重量必须满足：每平方英寸焊角接触面的承重量应小于等于 30克 的要求 由于BGA返修台的热风罩所需空间限制，BGA周围 3mm 范围内不能有其它元器件。正常情况下BGA等面阵列器件不允许布置在焊接面，当布局空间限制必须将BGA等面阵列器件布置在焊接面时，其重量必须满足前述要求。 SOT器件适用于回流焊接工艺和波峰焊接工艺，在布局时可以放在元件面和焊接面。采用波峰焊接工艺时，器件托起高度（Standoff）要 0.15mm焊接方式对PCB焊盘封装的影响 手工焊接SOP或QFP等器件时，常采用拖焊的方法，为了焊接顺利，芯片的焊盘应适当向外延至少0.5mm以上。相反如采用波

21、峰焊或回流焊，芯片的焊盘封装不应做的太大，否则容易出现泼锡等焊接缺陷且浪费焊锡膏焊盘引脚焊锡流动方向认识标配表印刷电路板生产工艺与电路板设计概述不少初学者感到Protel软件本身简单易学，容易上手，但较难理解的反倒是软件以外的一些概念和术语。为推广这一强有力的EDA工具，国内出版了该软件的使用手册等等，但遗憾的是，这些读物往往都是针对软件使用方法本身而编写的，对读者颇感困惑的PCB 工艺中有关概念鲜有解释。要想设计出合乎要求的印制板图，必须先了解现代印刷电路板的一般工艺流程，元件封装特点和焊接生产工艺，否则将是闭门造车 印制电路制造工艺分类加成法减成法按电路制造工艺分全加成法半加成法部分加成法

22、非孔化印 制板 孔化印制板 减成法 减成法工艺1、是在覆铜箔层压板表面上，有选择性除去部分铜箔来获得导电图形的方法。2、是当今印制电路制造的主要方法，它的最大优点是工艺成熟、稳定和可靠加成法在绝缘基材表面上，有选择性地沉积导电金属而形成导电图形的方法，称为加成法。 加成法的优点： 1、避免大量蚀刻铜，降低了成本 。 2、简化了生产工序，提高了生产效率 3、加成法工艺能达到齐平导线和齐平表面， 从而能制造SMT、等高精密度印制板。 4、提高了金属化孔的可靠性 双层板生产制造工艺流程光绘底版下料钻导通孔孔金属化网印电路显影蚀刻铜网印阻焊图形显影丝印标注热风整平检验光绘光绘操作是将印制板的所有层面通

23、过感光底片制作成网版底片，在印刷电路板制作中极其重要的环节，由于采用了感光材料，因此对印刷电路板设计也有相应要求具体要求：导线间的间距及覆铜层网格的大小等不能小于光绘允许的最小分辨率相对PCB设计指安全间距的设置。一般为10mil,最小应视不同厂家而定，目前可做的约为4mil孔径PCB上所有孔（焊盘孔和过孔）都应进行打孔操作，所用钻头有一系列规格，按直径划分如：28mil孔径采用0.7mm钻头打孔，32mil孔径采用0.8mm钻头打孔，30mil孔径仍然采用0.8mm钻头打孔（采用偏大规格）打孔之后还要进行渡铜操作，由于铜层厚度的原因，实际孔径与设计相比可能要略微小一些印制板设计时，应注意孔径

24、的适当选择，在一般的电路板设计中考虑目前的加工水平建议孔径不应小于20mil，其中过孔的内径还应考虑电流因素PCB加工过程中还应注意的因数基材厚度：一般有0.5,0.8,1.0,1.2,1.5,1.6,2.0,2.5,3.0(单位mm),缺省为1.6mm铜箔厚度：17,35,72um，缺省为35um异形孔和异形外形（一般按机械层加工）一般采用铣操作加工，效率较低，所以在设计中要慎用印制板尺寸范围应充分考虑加工厂家设备的因素多层板多层板实际上是使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后粘牢(压合)而成多层板中的层数通常都是偶数，并且包含最外侧的两层从技术的角度来说可以做到近100层的PCB板，

25、但目前电子产品采用的电路板基本都是48层的结构 多层板工艺多层板示意图通孔埋孔盲孔盲孔与埋孔盲孔与埋孔使用设计者是很容易从各种软件中按线路逻辑要求设计出盲孔和埋孔来，但线路板制作者可不是很容易就能制造出相对应的线路板来满足客户要求。盲孔和埋孔的制作需增加价格昂贵的激光钻孔机、电镀孔化设备的更改、AIO扫描、图形电镀设备的更改。费用起码上千万。由于盲埋孔会使PCB制作成本大幅提高且对生产厂家设备要求大大提高，因此在PCB设计中一定要慎用盲埋孔 “层(Layer) ”的概念 多层板中的层与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概念有所不同，Protel的“层”不是虚

26、拟的，而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层。现今，由于电子线路的元件密集安装。防干扰和布线等特殊要求，一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅有上下两面供走线，在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主板所用的印板材料多在4层以上。这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层，并常用大面积填充的办法来布线。特别提醒：一旦选定了所用印板的层数，务必关闭那些未被使用的层，免得惹事生非走弯路。丝印层（Overlay） 为方便电路的安装和维修等，在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。不少初学者设计

27、丝印层的有关内容时，只注意文字符号放置得整齐美观，忽略了实际制出的PCB效果。他们设计的印板上，字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹除，还有的把元件标号打在相邻元件上，如此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。正确的丝印层字符布置原则是：”不出歧义，见缝插针，美观大方”。 网格状填充区和填充区正如两者的名字那样，网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保留铜箔。初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，使用时更不注意对二者的区分，要强调的是，前者在电路特性上有较强的抑制高频干扰的作用，适用于需做大面积填充的地方，特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时

28、尤为合适。后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。焊盘( Pad)焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。Protel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘，如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等，但有时这还不够用，需要自己编辑。一般而言，自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外，还要考虑以下原则：（1）形状上长短不一致时要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大；（2）需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍

29、；（3）各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺寸比引脚直径大02- 04毫米 各类膜（Mask） 这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的，而且更是元件焊装的必要条件。按“膜”所处的位置及其作用，“膜”可分为元件面（或焊接面）助焊膜和元件面（或焊接面）阻焊膜（TOp or BottomPaste Mask）两类。助焊膜是涂于焊盘上，提高可焊性能的一层膜，也就是在绿色板子上比焊盘略大的各浅色圆斑。阻焊膜的情况正好相反，为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡，因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。电子产品手工制作及调试

30、维修技巧 四川华迪信息技术有限公司Version1.1手工焊接工具及材料1:电烙铁(带支架和清洗海绵，在焊接过程中注意静电的处理)2:0.8mm焊锡丝:使用约60%的锡和40%的铅及助焊材料合成3:镊子4:斜口钳烙铁的分类及保养合理选用不同形状的烙铁头、功率、加热方式及焊接温度等保持烙铁头的清洁（常用清洗海绵擦洗，由于烙铁头焊接面有一层渡层，切忌用硬物打磨烙铁头以造成损伤）烙铁不用应断电，并上锡处理，保护烙铁头不被氧化，延长使用寿命内热式外热式焊锡丝焊锡丝由一定比例的铅锡合金（下简称焊锡）中间填充助焊剂拉制而成助焊剂在焊接过程中有增加焊锡流动性的功效，在焊接过程中如过焊应适当补充，否则焊接很困

31、难合理选用焊锡丝是焊接的又一关键点助焊剂焊接准备熟悉所焊印制电路板的装配图，并按图纸配料，检查元器件型号、规格及数量是否符合图纸要求，并做好装配前元器件引线成型等准备工作.用清洗海绵把烙铁头清洗干净.仔细检查有无明显的短路、断路和蚀刻不尽等印制板制作缺陷，如发现应先处理用三用表测量印制版上电源和地（包括重要信号）是否有短路现象手工焊接的基本步骤1：准备施焊 2：加热焊件 3：送入焊丝 4：移开焊丝 5：移开烙铁 贴片元件焊接的基本步骤点锡：在一个容易触及的焊盘上上少许焊锡。 定位:用镊子把器件放在相应的位置，让引脚与 焊盘对齐。固定:用电烙铁熔化上了焊锡的焊盘，同时用镊子调整元件的位置使引脚与

32、焊盘对齐，如不够牢固可把元件对角同时焊上。 检查:仔细检查元件引脚是否对齐，元件方向是否正确，元件是否用错等要素。 焊接:用拖焊或点焊的方法焊接元件。焊接应干净利落，切忌用焊铁反复或长时间加热某处，切忌用烙铁锋利部分刮擦元件管理或焊盘 拖焊技术要点 拖焊是多引脚元件常用的手工焊接方法。将元器件固定好位置（可用焊锡固定），然后将焊锡丝靠在焊脚上，烙铁头熔化焊锡丝后，使锡不断进入焊点,当焊点（即指熔化的焊锡）足够大时，左手的焊锡丝与右手的烙铁同时同步地向右移动，为保证拖焊的焊接质量，在操作时要特别控制好烙铁移动的速度和进锡的速度。注意点:焊接角度：电烙铁应与焊接工装平面成30角焊接为宜，焊接过程中

33、应避免出现同位置持续或多次焊接,以免焊盘脱落及器件损伤。 粘连的处理：让焊接保持充分的流动性是关键，可以让印制板倾斜，用烙铁较宽的一面去吸拉多余焊锡，甚至可以用抖甩的办法让焊锡脱离。贴片元件的拆卸用电烙铁在IC的两边堆上一定的焊锡。电烙铁在IC的一边来回拖动,使焊锡熔化。非常快速地同样处理另一边,在第一边冷却前熔化焊锡，有条件时可以两人同时操作。用镊子或烙铁头轻轻一挑，芯片就下来了。直插元件孔堵塞清理办法：让堵塞处焊锡保持充分流动性（可以新上焊锡），加热后用力抖甩由于重力和惯性的作用焊锡即可脱离。焊接顺序及质量评定焊接顺序: 先难后易，先低后高，先贴片后插装。 质量评定1:焊接正确无误,PCB

34、板整洁清楚.2:阻容摆放位置居中(针对焊盘),方向统一,与PCB板平行3:小器件和接插件的摆放不应出现倾斜和和偏移4:所有的焊盘光亮清洁,无明显虚焊、漏焊、桥接、泼锡、拉尖等焊接缺陷。焊接操作注意事项听从指导教师安排，严格遵守安全操作规程。不准违章操作，未经允许不准启动任何非自用设备、仪器、工具等。非焊接操作时间不得插接铁；离开时必须断开所有电源，并清理工作台面使保持整洁。 不得擅离工作岗位，不干无关的事情。 不准吸烟、吃零食。 爱护相关工具和设备,丢失和损坏必须照价赔偿。安全第一，质量第二，速度第三常见焊接缺陷过量的加热：焊点的外观变差，高温造成所加松香助焊剂的分解炭化，电气性能变差典型焊点

35、的外观常见焊点缺陷及其分析SMT焊接的焊点缺陷：焊接宽度C可焊宽度W的3/4或焊接宽度C焊盘宽度P的3/4常见焊点缺陷及其分析形成原因多为：焊接点氧化、焊接温度过低、助焊剂过度蒸发。 常见焊点缺陷及其分析焊锡接触元件体常见焊点缺陷及其分析无末端重叠部分常见焊点缺陷及其分析侧装翻件正常竖件锡球泼溅光洁度差锡桥其他焊接缺陷裂缝金属镀层脱落元件本体破损电子产品的调试深入理解产品原理常用仪器仪表使用技巧常用的焊接维修能力常用故障分析定位及解决办法数字万用表标识数字万用表测量范围直流和交流电压、电流、电阻、电容、二极管三极管、电路通断温度(附加)频率(附加) 数字万用表的使用 插孔和转换开关的使用首先要

36、根据测试项目选择插孔或转换开关的位置，由于使用时测量电压、电压和电阻等交替地进行，一定不要忘记换档。切不可用测电阻、电流档测电压，如果用直流电流或电阻档去误量交流220V电源，则万用表会立刻烧毁。测试表笔的使用 万用表有红、黑两根表笔，位置不能接反、接错，否则，会带来测试错误或判断失误。一般万用表的将黑表笔插入COM插孔，红表笔插人V插孔。红表笔为正。数字万用表的使用电压测量:将黑表笔插人COM插孔，红表笔插入V插孔。测直流电压时，将功能开关置于DCV量程范围，测交流电压时则应置于ACV量程范围 电阻的测量: 将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V插孔(注意红表笔极性为“十”)。将功能开关置于所

37、需量程上，将测试笔跨接在被测电阻上。检测在线电阻时，须确认被测电路已关掉电源，同时已放完电，方能进行测量。数字万用表的使用二极管测量: 测量二极管时，把转换开关拨到有二极管图形符号所指示的挡位上。红表笔接正极，黑表笔接负极。短路线的检查: 将功能开关拨到短路测量的挡位上，将红黑表笔放在要检查的线路两端。如电阻小于50欧，则万用表发出声音。用万用表测信号利用万用表电压测量档测量信号电压的平均值判断信号是否正常，信号的平均电压值约等于高电平电压值*高电平时间/周期，例如5V方波信号用万用表的电压档测量值约为2.5V，这需要对电路中各信号的波形有比较深入的认识高电平电压为5V时估算下面三种信号用万用

38、表电压档的测试值用万用表测试芯片由于芯片在其固有电气特性，一些集成电路烧损后其外观基本没有变化但其电气特性却有较大变化电源对地电阻（正向与反向）与正常芯片测试值对比万用表红表笔接地，用黑表笔分别测试各芯片管脚对地反向电阻与正常芯片测试值对比用万用表对短路点区域推测由于电路板有布线电阻和接触电阻的存在，在不同地点测试（比如电源与地短路）其电阻值有略微差异，此法需要精度较高万用表电阻值越小说明此测量点越接近短就点，用此法可以初步推算短路点区域此法与割除法配合能起到事半功倍的效果示波器简介与选用示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪

39、器。根据信号的频率选用不同带宽的视波器，示波器带宽必须比被测信号中最高频率分量大35倍，精确测量要810倍或以上。正弦波：大于5个采样点/周期（一般要求），采样点越多越接近其实波形。 基本功能辉度(Intensity): 旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度 聚焦(Focus) 聚焦旋钮调节电子束截面大小，将扫描线聚焦成最清晰状态。垂直偏转因数选择(VOLTSDIV)和微调 垂直偏转因数选择(VOLTS格)和微调 输入通道选择 : 输入通道至少有三种选择方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、双通道(DUAL)。示波器的常用功能输入耦合方式 : 输入耦合方式有三种选择：交流(AC)、地(GND

40、)、直流(DC)触发源(Source)选择: 三种触发源：内触发(INT)、电源触发(LINE)、外触发EXT)。 触发电平(Level) 触发电平调节又叫同步调节，它使得扫描与被测信号同步.示波器的使用使用示波器观察单个信号波形是否正确。使用示波器观察两个信号之间的时序是否正确（比如ST与CLK）。使用示波器测量信号的频率（周期）是否正确。深入理解产品的逻辑功能和各信号的时序关系是用好示波器的关键用示波器判断信号短路下面的信号是上面两信号短路后用示波器观察到的波形图硬件电路调试步骤1：断电时，仔细观察印制板上有无明显的短路，断路线现象。2：断电时，用万用表测量印制板上电源和地是否短路。必须经

41、过以上两个步骤才可通电3：仔细分析电路原理图，在关键点上作出所需要的正确波型和信号电平以及电路所要实现的功能4：通电后，加上电路所需要的信号，用示波器和万用表测量第3步标出的关键点上的信号和波型是否正确5：如有不对的点，请分析相关的电路，仔细检查印制板，判断问题的出处（印制板或原理图），并做出改正6：重复第4，5步，直到解决全部问题，得到满意的结果即可单片机硬件电路调试的特殊性由于单片机应用系统的特殊性（存贮器，总线等）因此单片机系统的调试除要用到一般硬件电路调试流程和方法外还常常要用到仿真器和测试程序（按电路的功能要求编制）单片机硬件电路调试数据总线和地址总线的调试方法:1:编制一段小程序，

42、象循环读写数据程序等2:在有仿真器的情况下: 在外部数据窗口写入数据，并观测写入的数据和显示的数据是否一致由于单片机应用系统的特殊性（存贮器，总线等）因此单片机系统的调试除要用到一般硬件电路调试流程和方法外还常常要用到仿真器和测试程序（按电路的功能要求编制）上电后无任何动作首先确定是否正确供电：用万用表测各芯片的电源引脚观察电压是否正确，确定地线有无断路（特别是CPU和其它关键芯片）复位电路是否正确：目测确定无器件缺漏，无焊接缺陷，无印制板生产缺陷等，用示波器直流档测试RST端,通电后会看到一个由高到低的跳变，如无则确定为无复位动作注意：上电过程中要随时注意主要芯片，如发现有温度异常应立即断电

43、（具体方法是用指背接触芯片封装体）上电后无任何动作（续）用万用表测量单片机EA管脚是否为正确电平（用片内ROM为高电平，片外ROM为低电平）确定晶体是否起振：用电压挡测试单片机的时钟端电压为2V左右表示正常起振,5V或0V左右不起振。电源与地短路目测排除印制板生产缺陷和焊接缺陷由于去耦电容一般采用0805或更小封装的贴片电容，所以由于焊接原因容易在电容处造成短路有些芯片电源管脚与地管脚相邻或间接邻近（如74HC245）也容易由于焊接短路在目测失效的情况下可以考虑万用表测量法或割除法74HC245对总线的影响由74HC245为双向总线，如OE虚焊会造成总线断路如方向管脚虑焊，会造成强信号倒灌而淹

44、没正常信号01正常倒灌虑焊造成悬空总线调试数据线和地址线三用表法:检查数据总线和地址总线是否短路以及到相应外设间有无开路示波器法:用示波器观测总线.正常时为一个左右摆动的交流信号,如有短路会看到一根明显的直流线.总线短路的在线调试编写一段循环读写RAM的小程序，连接好仿真机，观察是否正确写入到预定地址，通过不同的特征地址数据，基本可以准确定位短断路的具体地址线同样编写一段循环读写RAM的小程序，连接好仿真机，观察数据是否正确写入预定位置，通过不同的特征数据也基本能准略定位短断路的具体数据线串口电路调试确定串口通讯线是否正确1）图版图确定2）示波器确定：计算机连续发送，用示波器在单片机端应能观察

45、到波形，反之亦然在以上物理连接正确的情况下进行软件调试1）先用软件仿真应能正确进入串行中断并能进行数据处理2）用仿真机进行硬仿真单片机应用产品硬件设计基础 四川华迪信息技术有限公司Version1.1概述在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要单片机.掌握常用的单片机，应该是现代电子设计工程师的基本能力.单片机应用产品设计的核心内容和基本流程？单片机应用系统设计 逻辑及时序过程硬件设计（单片机与外围电路，芯片选型原理图及PCB设计，PCB投产）软件设计（使CPU产生外部设备所需逻辑及时序，完成数字逻辑运算）两个基本点一个中心AT89S52与MCS-51系列单片机产品兼容8K字节

46、在系统可编程Flash存贮器1000次擦写周期全静态操作:033Mhz3级加密程序存贮器32个可编程I/O口线3个16位定时器/计数器8个中断源全双工UART串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定时器双地址指针掉电标识符AT89S52封装形式 AT89S52引脚功能P0口功能：片外地址总线低8位、数据总线、普通I/O口P0口在作为I/O口时由于处于开路输出状态，应加上拉电阻，否则高电平出不来由于输出锁存器的原因，在作为输入使用时应先对端口写1P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口.作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入P1口功能1:普通

47、I/O口 P1口功能2:特殊功能口 P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。P1口的第二功能口引脚号第二功能P1.0定时器/计数器2的外部计数输入P1.1定时器/计数器2的触发输入P1.5MOSI(在系统编程数据输入)P1.6MISO(在系统编程数据输出)P1.7SCK(在系统编程时钟输入)P2口功能：地址总线高8位和普通I/OP2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。P3口功能1：普通I/O口P3口功能2

48、：特殊功能口P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P3 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高此时可以作为输入口使用.P3口的第二功能引脚号第二功能P3.0RXD(串行输入)P3.1TXD(串行输入或串行时钟)P3.2INT0(外部中断0)P3.3INT1(外部中断1)P3.4T0(定时器0外部输入)P3.5T1 (定时器1外部输入)P3.6WR(外部设备写选通)P3.7RD(外部设备读选通)其他端口EA/VPP:访问程序存储器控制信号。访问外部程序存贮器:EA=GND。访问内部程序存贮器:EA=VCC.但PC(程序计数器)超过内

49、部程序空间时,自动访问外部程序存贮器.PSEN:外部程序存贮器读选通信号. PSEN在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,PSEN将不被激活.ALE/PROG:地址锁存控制信号.访问外部程序存储器时,锁存低8 位地址的输出脉冲.注意RD和PSEN的区别RST及常用的复位电路RST:复位输入.晶振工作时，RST脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位常用的复位电路:阻容复位专用复位器件带看门狗的专用复位器件(Watch_Dog)单片机内部看门狗电路阻容复位和专用复位器件阻容复位电路专用复位器件MAX708简单,价格低廉,抗干扰差,用于一般场合简单,价格较高,具有一定的抗干扰能力,用

50、于一般场合外部看门狗电路硬件连接简单占用一定的I/O端口(缺点)软件编程要求高抗干扰能力强内部看门狗定时器(WDT)WDT 由13位计数器和看门狗定时器复位存储器(WDTRST）构成。 WDT是一种需要软件控制的复位方式, WDT 在默认情况下无法工作,为了激活WDT,用户必须往WDTRST 寄存器中依次写入01EH和0E1H.工作过程:WDT激活后,晶振工作,WDT在每个机器周期都会增加. 当WDT 计数器溢出时(计数达到8191(1FFFH)时),将给RST 引脚产生一个复位脉冲输出,这个复位脉冲持续8个机器周期,因此在一定时间内周期性用户必须向WDTRST写入01EH和0E1H喂狗来避免

51、WDT溢出。注意:WDT的复位周期与晶体频率有关. T(复位时间)=8191*12/FOSC 利用AT89S52内部的看门狗电路,在编程时必须仔细计算指令的字节数,在小于复位时间处进行喂狗操作.XTAL1,XTAL2和常用的晶体振荡电路XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。无源晶体振荡电路价格低廉,稳定性差,温漂大,用于低端产品有源晶振电路价格高,稳定性好,用于高端和环境恶劣场合MCS51系列单片机的最小系统一个单片机最小系统由下列部分组成： 单片机，电源，时钟，复位电路，一个单片机最小系统只能完成简单的数据处理和控制功能。MCS51系列

52、单片机的最小系统MCS51系列单片机的系统扩展MCS51系列单片机的最小系统功能有限，往往不能满足我们的需要，我们需要在以下几方面对其进行扩展：A:程序存贮器扩展B:数据存贮器扩展C:I/O端口扩展程序存贮器扩展方法:1:选用内部程序存储器大的单片机如W78E58(32K),W78E516(64K)等.2: 外扩程序存储器:常用的程序存储器扩展芯片有：32K程序空间扩展：27C256，28C256，29C25664K程序空间扩展：27C512，29C51227系列为紫外线檫除,使用麻烦.28,29系列为电檫除,使用方便.程序存储器扩展图74HC573概介8位并行锁存寄存器三态输出高电平锁存74

53、HC573逻辑框图74HC573真值表AD总线及读时序1:P2口输出高8位地址2:P0口分时传送低8位地址和数据3:ALE为高,P0口输出地址信息,在ALE的下降沿将地址打入外部地址锁存器.4:P0口变为输入方式,RD有效,选通外部RAM,相应存贮单元的内容送到P0口上,由CPU读入累加器ACC.AD总线及读时序AT29C512Atmel公司生产的FLASHROM,既可作程序存贮器,又可作数据存贮器MCS51系列单片机的系统扩展数据存储器扩展:数据存储器分为SRAM,FLASHROM等. SRAM:62256,628128等, FLASHROM:29C512,29C040等。数据存储器扩展图F

54、LASHROMSRAMHM62256概述CMOS静态RAM32k*8BIT三态输出普通读写输入输出TTL电平HM62256引脚及功能地址线15根，32K地址空间写使能输出使能片选数据宽度为8BITMCS51系列单片机的系统扩展I/O端口的扩展 单片机虽说有4个端口P0，P1，P2，P3。但我们能用的端口很少，因为P0，P2口在单片机系统中作为数据总线和地址总线使用P3往往使用它的第二功能,因此我们能用作I/O口的只有10根左右.在复杂的系统中往往不够.我们常用74系列的锁存器来扩展外部输出口.如74HC273，74HC374，74HC574等I/O端口的扩展图 MCS51系列单片机的硬件系统地

55、址译码一个能满足一定要求的单片机硬件系统必须包含以下几个方面：1:具有一定的程序存储空间2:具有一定的数据存储空间3:具有相应的I/O口按照系统的要求，或许只用到某一方面，或许全部用到，当外部扩展大于一个时必须注意对他们的操作是靠地址来区分的，因此必须赋与他们不同的地址.选择地址方法:1:线选法:单片机的口线2:译码法:单片机的口线+译码电路常用的译码电路:74HC138，74HC139等.如我们的系统中有两个数据存储器，628100，29C040一个扩展的外部端口等，这就需要3根地址线来加以区分因此我们可以用一个74HC139来译码产生3根地址线。如下图： 地址译码图单片机部分原理图图文屏控

56、制系统单片机部分原理图彩灯和霓虹灯控制系统单片机部分原理图环境监控系统硬件设计与软件配合A/D总线时序在什么情况下产生？本项目中能否对P0,P2直接操作？本项目中能否对P3.0,P3.1,P3.6,P3.7直接操作？用什么方法对以上端口实现控制？图文屏控制系统芯片及硬件原理分析四川华迪信息技术有限公司Version1.1LED图文屏系统总体架构RS232接口上微机：显示数据获取，对显示进行控制RS485接口单片机（MCU-AT89C52）外部RAM，ROM74HC24574LS165LED显示屏P0P2数据控制信号RAM数据流程单片机ROM片外RAM屏体片外FLASHROM片外RAM屏体计算机

57、片外RAM片外FLASHROM屏体扫描原理1扫描原理2扫描显示是利用人的视觉暂停原理，分时分行显示，由于每行重复显示时间间隔足够小，以至于人眼根本不能分辨，最终达到整屏亮的效果。本项目采用显示单元板为1/16扫描驱动电路如果行扫描信号停止，会有什么后果？如果行扫描速度过低会有什么后果？如果行扫描速度过高会有什么后果？在程序调试过程中我们应特别注意什么？74HC138引脚逻辑图74HC138真值表行译码时序电路行译码时序DCBA 行数 DCBA 行数0000 第1行 0001 第2行0010 第3行 0011 第4行0100 第5行 0101 第6行0110 第7行 0111 第8行1000 第

58、9行 1001 第10行1010 第11行 1011 第12行1100 第13行 1101 第14行1110 第15行 1111 第16行行扫描驱动时序74HC595简介串并转换器三态输出独立双8位锁存寄存器串行寄存器可清零时钟上长升沿移位沿锁存74HC595引脚功能 串行数据输入输出使能锁存时钟移位时钟串行清零串行数据输出8位三态输出脚74HC595真值表 74HC595逻辑串行数据流向锁存数据流向输出数据流11010011DSQ711010011ST-CP上升沿11010011OE为0Q0-Q774HC165概述8位并串转换器低电平锁存 2个时钟输通过NOR(或非门)送入内部2个时钟允许其

59、中一个作为inhibit使用74HC165引脚图74HC165逻辑框图74HC165时序分析显示送数原理分析JUMP的2脚与1,3,4相连,产生的数据注意具体连接自学245功能送数原理理解1:从原理图数据总线与74HC165的连接找出送出数据高位在前还是在后？2、数据如何才能送到74HC165的并行端口并锁住？3、 74HC165 锁存数据如何送到74HC595？4、向RAM62256中写数据会影响74HC165 的锁存数据吗？显示板行驱动部分原理图8位并行锁存寄存器三态输出高电平锁存显示板列驱动部分原理图端口信号及连接端口 器件及信号Clkout CLK(74HC595)Stout ST (

60、74HC595)Rdataout DS (74HC595)Ehout OE (74HC138)A,B,C,D 行译码(74HC138)系统数据通道模型 622561010101001010101010101010101010101010101010101018bits8888888888888888LED阵列0101010101010101010101010101010101010101010101010101010174LS16574HC5958位移位寄存器CLK8位锁存寄存器ST显示送数原理理解274HC595的锁存寄存器中的数据为正在显示的数据74HC595的移位寄存器中正在移动的数据为