某电子公司制造流程分析报告

课程名称:製造流程簡介

苏州金像电子有限公司2001-09-2611PCB制造流程简介(PA0)PA0介绍(发料至DESMEAR前)PA1(内层课):裁板;内层前处理;压膜;曝光;DES连线PA9(内层检验课):CCD冲孔;AOI检验;VRS确认PA2(压板课):棕化;铆钉;叠板;压合;后处理PA3(钻孔课):上PIN;钻孔;下PIN2PA1(内层课)介绍流程介绍:目的:利用影像转移原理制作内层线路DES为显影;蚀刻;去膜连线简称前处理压膜曝光DES裁板3PA1(内层课)介绍裁板(BOARDCUT):目的:依制前设计所规划要求,将基板材料裁切成工作所需尺寸主要原物料:基板;锯片基板由铜皮和绝缘层压合而成,依要求有不同板厚规格,依铜厚可分为H/H;1oz/1oz;2oz/2oz等种类注意事项:避免板边巴里影响品质,裁切后进行磨边,圆角处理考虑涨缩影响,裁切板送下制程前进行烘烤裁切须注意机械方向一致的原则4PA1(内层课)介绍前处理(PRETREAT):目的:去除銅面上的污染物，增加銅面粗糙度,以利於後續的壓膜制程主要原物料：刷輪铜箔绝缘层前处理后铜面状况示意图5PA1(内层课)介绍压膜(LAMINATION):目的:将经处理之基板铜面透过热压方式贴上抗蚀干膜主要原物料:干膜(DryFilm)溶劑顯像型半水溶液顯像型鹼水溶液顯像型

水溶性乾膜主要是由於其組成中含有機酸根，會與強碱反應使成為有機酸的鹽類，可被水溶掉。干膜压膜前压膜后6PA1(内层课)介绍曝光(EXPOSURE):目的:经光源作用将原始底片上的图像转移到感光底板上主要原物料:底片内层所用底片为负片,即白色透光部分发生光聚合反应,黑色部分则因不透光,不发生反应,外层所用底片刚好与内层相反,底片为正片UV光曝光前曝光后7PA1(内层课)介绍显影(DEVELOPING):目的:用碱液作用将未发生化学反应之干膜部分冲掉主要原物料:Na2CO3使用将未发生聚合反应之干膜冲掉,而发生聚合反应之干膜则保留在板面上作为蚀刻时之抗蚀保护层显影后显影前8PA1(内层课)介绍蚀刻(ETCHING):目的:利用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成内层线路图形主要原物料:蚀刻药液(CuCl2)蚀刻后蚀刻前9PA1(内层课)介绍去膜(STRIP):目的:利用强碱将保护铜面之抗蚀层剥掉,露出线路图形主要原物料:NaOH去膜后去膜前10PA9(内层检验课)介绍流程介绍:目的:对内层生产板进行检查,挑出异常板并进行处理收集品质资讯,及时反馈处理,避免重大异常发生CCD冲孔AOI检验VRS确认11PA9(内层检验课)介绍CCD冲孔:目的:利用CCD对位冲出检验作业之定位孔及铆钉孔主要原物料:冲头注意事项:CCD冲孔精度直接影响铆合对准度,故机台精度定期确认非常重要12PA9(内层检验课)介绍AOI检验:全称为AutomaticOpticalInspection，自动光学检测目的：通过光学反射原理将图像回馈至设备处理，与设定的逻辑判断原则或资料图形相比较，找出缺点位置注意事項：由于AOI所用的测试方式为逻辑比较，一定会存在一些误判的缺点，故需通过人工加以确认13PA9(内层检验课)介绍VRS确认:全称为VerifyRepairStation，确认系统目的：通过与AOI连线，将每片板子的测试资料传给V.R.S，并由人工对AOI的测试缺点进行确认注意事項：VRS的确认人员不光要对测试缺点进行确认，另外就是对一些可以直接修补的确认缺点进行修补14PA2(压板课)介绍流程介绍:目的：将铜箔（Copper)、胶片（Prepreg)与氧化处理后的内层线路板压合成多层板棕化铆合叠板压合后处理15PA2(压板课)介绍棕化:目的:

(1)粗化铜面,增加与树脂接触表面积(2)增加铜面对流动树脂之湿润性(3)使铜面钝化,避免发生不良反应

主要愿物料:棕花药液注意事项:棕化膜很薄,极易发生擦花问题,操作时需注意操作手势16PA2(压板课)介绍铆合:(铆合;预叠)目的:(四层板不需铆钉)利用铆钉将多张内层板钉在一起,以避免后续加工时产生层间滑移主要原物料:铆钉;P/PP/P(PREPREG):由树脂和玻璃纤维布组成,据玻璃布种类可分为1060;1080;2116;7628等几种树脂据交联状况可分为:A阶(完全未固化);B阶(半固化);C阶(完全固化)三类,生产中使用的全为B阶状态的P/P2L3L4L5L2L3L4L5L铆钉17PA2(压板课)介绍叠板:目的:将预叠合好之板叠成待压多层板形式主要原物料:铜皮电镀铜皮;按厚度可分为1/3OZ(代号T)1/2OZ(代号H)1OZ(代号1)RCC(覆树脂铜皮)等Layer1Layer2Layer3Layer4Layer5Layer618PA2(压板课)介绍压合:目的:通过热压方式将叠合板压成多层板主要原物料:牛皮纸;钢板钢板压力牛皮纸承载盘热板可叠很多层19PA2(压板课)介绍后处理:目的:经割剖;打靶;捞边;磨边等工序对压合之多层板进行初步外形处理以便后工序生产品质控制要求及提供后工序加工之工具孔主要原物料:钻头;铣刀20PA3(钻孔课)介绍流程介绍:目的:在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔上PIN钻孔下PIN棕化21PA3(钻孔课)介绍上PIN:目的:对于非单片钻之板,预先按STACK之要求钉在一起,便于钻孔,依板厚和工艺要求每个STACK可两片钻,三片钻或多片钻主要原物料:PIN针注意事项:上PIN时需开防呆检查,避免因前制程混料造成钻孔报废22PA3(钻孔课)介绍钻孔:目的:在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔主要原物料:钻头;盖板;垫板钻头:碳化钨,钴及有机黏着剂组合而成盖板:主要为铝片,在制程中起钻头定位;散热;减少毛头;防压力脚压伤作用垫板:主要为复合板,在制程中起保护钻机台面;防出口性毛头;降低钻针温度及清洁钻针沟槽胶渣作用23PA3(钻孔课)介绍钻孔铝盖板垫板钻头24PA3(钻孔课)介绍下PIN:目的:将钻好孔之板上的PIN针下掉,将板子分出PCB製造流程簡介---PB0PB0介紹(鑽孔後至綠漆前)PB1(電鍍一課):水平PTH連線;一次銅線;PB2(外層課):前處理壓膜連線;自動手動曝光;顯影PB3(電鍍二課):二次銅電鍍;外層蝕刻

PB9(外層檢驗課)：A.Q.I/VRS/阻抗測試/銅厚量測/電性測試26PB1(電鍍一課)介紹流程介紹鑽孔去毛頭(Deburr)去膠渣(Desmear)化學銅(PTH)一次銅Panelplating目的:使孔璧上的非導體部分之樹脂及玻璃纤維進行金屬化方便進行後面之電鍍銅制程,完成足夠導電及焊接之金屬孔璧27PB1(電鍍一課)介紹去毛頭(Deburr):毛頭形成原因:鑽孔後孔邊緣的未切斷的銅絲及未切斷

的玻璃布Deburr之目的:去除孔邊緣的巴厘,防止鍍孔不良

重要的原物料：刷輪28PB1(電鍍一課)介紹去膠渣(Desmear):smear形成原因:鑽孔時造成的高溫超過玻璃化轉移溫度(Tg值),而形成融熔狀,產生膠渣Desmear之目的:裸露出各層需互連的銅環，另膨松劑可改善孔壁結構，增強電鍍銅附著力。

重要的原物料：KMnO4(除膠劑)29PB1(電鍍一課)介紹化學銅(PTH)化學銅之目的:通過化學沉積的方式時表面沉積上厚度為20-40microinch的化學銅。

重要原物料：活化鈀，鍍銅液PTH30PB1(電鍍一課)介紹一次銅一次銅之目的:鍍上200-500microinch的厚度的銅以保護僅有20-40microinch厚度的化學銅不被後制程破壞造成孔破。

重要原物料:銅球一次銅31PB2(外層課)介紹流程介紹:前處理壓膜曝光顯影目的:經過鑽孔及通孔電鍍後,內外層已經連通,本制程製作外層線路,以達電性的完整32PB2(外層課)介紹

前處理:目的:去除銅面上的污染物，增加銅面粗糙度,以利於後續的壓膜制程

重要原物料：刷輪33PB2(外層課)介紹壓膜(Lamination):製程目的:通過熱壓法使幹膜緊密附著在銅面上.

重要原物料：乾膜(Dryfilm)溶劑顯像型半水溶液顯像型鹼水溶液顯像型水溶性乾膜主要是由於其組成中含有機酸根，會與強鹼反應使成為有機酸的鹽類，可被水溶掉。34PB2(外層課)介紹曝光(Exposure):製程目的:通過imagetransfer技術在幹膜上曝出客戶所需的線路

重要的原物料：底片外層所用底片与内層相反，為負片，底片黑色為綫路白色為底板(白底黑綫)

白色的部分紫外光透射過去，乾膜發生聚合反應，不能被顯影液洗掉乾膜底片UV光35PB2(外層課)介紹顯影(Developing):製程目的:把尚未發生聚合反應的區域用顯像液將之沖洗掉,已感光部分則因已發生聚合反應而洗不掉而留在銅面上成為蝕刻或電鍍之阻劑膜.

重要原物料：弱堿(Na2CO3)一次銅乾膜36PB3(電鍍二課)介紹流程介紹:二次鍍銅剥膜線路蝕刻剥錫目的:將銅厚度鍍至客戶所需求的厚度完成客戶所需求的線路外形鍍錫37PB3(電鍍二課)介紹二次鍍銅:目的:將顯影后的裸露銅面的厚度加後,以達到客戶所要求的銅厚

重要原物料：銅球乾膜二次銅38PB3(電鍍二課)介紹

鍍錫:目的:在鍍完二次銅的表面鍍上一層錫保護，做為蝕刻時的保護劑重要原物料：錫球乾膜二次銅保護錫層39PB3(電鍍二課)介紹剥膜:目的:將抗電鍍用途之幹膜以藥水剥除

重要原物料：剝膜液(KOH)線路蝕刻:目的:將非導體部分的銅蝕掉

重要原物料：蝕刻液(氨水)二次銅保護錫層二次銅保護錫層底板40PB3(電鍍二課)介紹剥錫:目的:將導體部分的起保護作用之錫剥除

重要原物料:HNO3+H2O2兩液型剥錫液二次銅底板41PB9(外層檢驗課)介紹流程介紹:

流程説明：虛綫框代表該制程將根據客戶或厰内需要決定是否走該流程，阻抗量測及綫寬量測本課程暫不介紹

制程目的：

通過檢驗的方式，將一些不良品挑出，降低製造成本收集品質資訊，及時反饋，避免大量的異常產生42PB9(外層檢驗課)介紹A.O.I:

全稱爲AutomaticOpticalInspection，自動光學檢測目的：通過光學原理將圖像回饋至設備處理，与設定的邏輯判斷原則或資料圖形相比較，找去缺點位置。需注意的事項：由於AOI說用的測試方式為邏輯比較，一定

會存在一些誤判的缺點，故需通過人工加以確認43PB9(外層檢驗課)介紹V.R.S:

全稱爲VerifyRepairStation，確認系統目的：通過与A.O.I連綫，將每片板子的測試資料傳給V.R.S，並由人工對A.O.I的測試缺點進行確認。需注意的事項：V.R.S的確認人員不光要對測試缺點進行確認，另外有一個很重要的function就是對一些可以直接修補的缺點進行修補44PB9(外層檢驗課)介紹O/S電性測試:目的：通過固定制具，在板子上建立電性回路，加電壓測試后与設計的回路資料比對，確定板子的電性狀況。所用的工具：固定模具45PB9(外層檢驗課)介紹找O/S:

目的：在O/S測試完成后，對缺點板將打出票據，並標示缺點的點數位置代碼，由找O/S人員通過電腦找出該位置，並通過蜂鳴器量測該點，以確定是否為真缺點所需的工具：設計提供的找點資料，電腦46PB9(外層檢驗課)介紹MRX銅厚量測:目的：通過檢驗的方式確定板子在經過二次銅后，其銅厚是否能滿足客戶的要求需注意的事項：銅厚的要求是每個客戶在給規格書時都會給出的，故該站別是所有產品都必須經過的，另外，量測的數量一般是通過抽樣計劃得出47PCB制造流程简介—PC0PC0介绍（防焊---成型）:PC1(SolderMask防焊课）PC2(SurfaceTreatmentProcess加工课）PC3(Routing成型课）PC9(FinalInspection&Testing终检课）48PC1(防焊课）流程简介防焊(SolderMask)目的：A.防焊：防止波焊时造成的短路，并节省焊锡之用量

B.护板：防止线路被湿气、各种电解质及外来的机械力所伤害

C.绝缘：由于板子愈来愈小，线路间距愈来愈窄，所以对防焊漆绝缘性质的要求也越來越高49PC1(防焊课）流程简介原理：影像转移主要原物料：油墨油墨之分类主要有：IR烘烤型UV硬化型50SoldmaskFlowChart预烘烤印刷前处理曝光显影烘烤S/M51PC1(防焊课）流程简介前处理目的：去除表面氧化物，增加板面粗糙度，加强板面油墨附着力。主要原物料：SPS52PC1(防焊课）流程简介印刷目的：利用丝网上图案，将防焊油墨准确的印写在板子上。主要原物料：油墨常用的印刷方式：

A印刷型（ScreenPrinting)B淋幕型(CurtainCoating)C喷涂型(SprayCoating)D滚涂型(RollerCoating)53PC1(防焊课）流程简介制程主要控制点油墨厚度：一般为1-2mil,独立线拐角处0.3mil/min.预烤目的:赶走油墨内的溶剂，使油墨部分硬化，不致在进行曝光时粘底片。54PC1(防焊课）流程简介制程要点温度与时间的设定，须参照供应商提供的条件双面印与单面印的预烤条件是不一样的。烤箱的选择须注意通风及过滤系统以防异物沾粘。温度的设定，必须有警报器，时间一到必须马上拿出，否则overcuring会造成显影不尽。隧道式烤箱其产能及品质都较佳，唯空间及成本须考量。55PC1(防焊课）流程简介曝光目的：影像转移主要设备：曝光机制程要点：

A曝光机的选择

B能量管理

C抽真空良好

56PC1(防焊课）流程简介显影目的：将未聚合之感光油墨利用浓度为1％的碳酸钠溶液去除掉。制程要点：

A药液浓度、温度及喷压的控制

B显影时间（即线速）与油墨厚度的关系57PC1(防焊课）流程简介后烤目的：主要让油墨之环氧树脂彻底硬化。58PC1(防焊课）流程简介印文字目的：利于维修和识别原理：印刷及烘烤主要原物料：文字油墨59ScreenPrintingFlowChart烘烤印一面文字印另一面文字S/M文字

文字60PC2(加工课）流程简介加工课(SurfaceTreatmentProcess)主要流程：

A化金(ImmersionGold)IMG

B金手指（GoldFinger)G/F

C喷锡(HotAirSolderLeveling)HAL61PC2(加工课）流程简介化学镍金(EMG)目的：1.平坦的焊接面2.优越的导电性、抗氧化性原理：置换反应主要原物料：金盐62PC2(加工课）流程简介流程：前处理化镍金段后处理前处理目的:去除铜面过度氧化及去除轻微的Scum主要原物料：SPS制程要点：

A刷压

BSPS浓度

C线速63PC2(加工课）流程简介化镍金段目的：在铜面上利用置换反应形成一层很薄的镍金层（厚度一般为2-4um)主要原物料：金盐（金氰化钾PotassiumGoldCyanide简称PGC)制程要点：

A药水浓度、温度的控制

B水洗循环量的大小

C自动添加系统的稳定性64PC2(加工课）流程简介后处理目的：洗去金面上残留的药水，避免金面氧化主要用料：DI水制程要点：

A水质

B线速

C烘干温度65PC2(加工课）流程简介喷锡目的：1.保护铜表面2.提供后续装配制程的良好焊接基地原理：化学反应主要原物料：锡铅棒66PC2(加工课）流程简介喷锡流程前处理目的：将铜表面的有机污染氧化物等去除。主要物料：SPS制程要点：药水中的铜离子含量、温度、线速前处理上FLUX喷锡后处理67PC2(加工课）流程简介上FLUX目的:以利于铜面上附着焊锡。主要原物料：FLUX制程要点：FLUX的黏度与酸度，是否易于清洁68PC2(加工课）流程简介喷锡目的：将铜面上附上锡。主要原物料：锡铅棒（63/37）制程要点：A机台设备的性能

B风刀的结构、角度、喷压、热风温度锡炉温度、板子通过风刀的速度、浸锡时间等。

C外层线路密度及结构69PC2(加工课）流程简介后处理目的：将残留的助焊剂或其由锡炉带出之残油类物质洗掉。制程要点：本步骤是喷锡最后一个程序，看似没什么，但若不用心建置，反而会功败垂成，需要考虑的几点是：

A冷却段的设计

B水洗水的水质、水温、及循环设计

C轻刷段70PC2(加工课）流程简介ENTEK目的：1.抗氧化性2.低廉的成本原理：金属有机化合物与金属离子间的化学键作用力主要原物料：护铜剂71SurfacetreatmentFlowChartO.S.P.化学镍金喷锡锡铅、镍金、Entek72PC2(加工课）流程简介金手指（G/F)目的：优越的导电性、抗氧化性、耐磨性原理：氧化还原主要原物料：金盐73GoldFingerFlowChart镀金前处理镀金前后处理鍍金前镀金后74PC2(加工课）流程简介流程:75PC2(加工课）流程简介目的：让板子仅露出欲镀金手指之部分线路，其他则以胶带贴住防镀。主要物料：镀金保护胶带（蓝胶、小红胶）制程要点：此制程是最耗人力的，作业人员的熟练度异常的重要，不熟练的作业人员可能割伤板材，现有自动贴、割胶机上市，但仍不成熟，还须注意残胶的问题， 76PC2(加工课）流程简介镀镍金目的：在金和铜之间镀上一层镍作为屏障，避因长期使用，所导致金和铜会有原子互相漂移的现象，使铜层露出影响到接触的性质；镀金的主要目的是保护铜面避免在空气中氧化。主要原物料：金盐制程要点：A药水的浓度、温度的控制

B线速的控制

C金属污染77PC2(加工课）流程简介撕胶目的：将贴住防镀部分的胶带撕掉，便于后序作业。制程要点：撕胶时应注意一定要撕净，否则将会造成报废。78PC2(加工课）流程简介贴喷锡保护胶带目的：将金手指贴上镀金保护胶带，防止沾锡造成报废。主要物料：喷锡保护胶带制程要点：此步骤也是最耗人力的，同样不熟练的作业人员可能会割伤板子、割胶不良造成沾锡报废、露贴等缺点事项。79PC2(加工课）流程简介热压胶目的：将胶带很好的与板子粘贴紧密，防止在喷锡时胶带剥落沾锡而导致报废。主要设备：热压胶机制程要点：热压胶机的温度、压力、线速的控制；喷锡保护胶带的品质。80PC3(成型课）流程简介成型目的：让板子裁切成客户所需规格尺寸原理：数位机床机械切割主要原物料：铣刀81CNCFlowChart成型后成型成型前82PC9(终检课）流程简介终检目的：确保出货的品质流程：

A测试

B检验83PC9(终检课）流程简介测试目的：并非所有制程中的板子都是好的，若未将不良板区分出来，任其流入下制程，则势必增加许多不必要的成本。电测的种类：

A专用型（dedicated)测试专用型的测试方式之所以取为专用型，是因其所使用的治具（Fixture)仅适用一种料号，不同料号的板子就不能测试，而且也不能回收使用。（测试针除外）84PC9(终检课）流程简介优点：aRunningcost低

b产速快缺点：a治具贵

bsetup慢

c技术受限B泛用型（UniversalonGrid)测试其治具的制作简易快速，其针且可重复使用85PC9(终检课）流程简介优点：a治具成本较低

bset-up时间短，样品、小量产适合缺点：a设备成倍高

b较不适合大量产C飞针测试（Movingprobe)

不需制做昂贵的治具，用两根探针做x、y、z的移动来逐一测试各线路的两端点。86PC9(终检课）流程简介优点：a极高密度板的测试皆无问题

b不需治具，所以最适合样品及小量产。缺点：a设备昂贵

b产速极慢87PC9(终检课）流程简介检验目的：检验是制程中进行的最后的品质查核，检验的主要项目：A尺寸的检查项目(Dimension)外形尺寸OutlineDimension各尺寸与板边HoletoEdge板厚BoardThickness孔径HolesDiameter线宽Linewidth/space孔环大小AnnularRing88PC9(终检课）流程简介板弯翘BowandTwist各镀层厚度PlatingThicknessB外观检查项目(SurfaceInspection)孔破Void孔塞HolePlug露铜CopperExposure异物Foreignparticle多孔/少孔Extra/MissingHole金手指缺点GoldFingerDefect文字缺点Legend(Markings)

89PC9(终检课）流程简介C信赖性(Reliability)焊锡性Solderability线路抗撕拉强度Peelstrength切片MicroSectionS/M附着力S/MAdhesionGold附着力GoldAdhesion热冲击ThermalShock阻抗Impedance离子污染度IonicContamination90谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH2009电子大赛电机部分培训一、直流电机（）汇报人姓名图4为采用内部集成有两个桥式电路的专用芯片L298所组成的电机驱动电路。驱动芯片L298是驱动二相和四相步进电机的专用芯片，我们利用它内部的桥式电路来驱动直流电机，这种方法有一系列的优点。每一组PWM波用来控制一个电机的速度，而另外两个I/O口可以控制电机的正反转，控制比较简单，电路也很简单，一个芯片内包含有8个功率管，这样简化了电路的复杂性，如图所示IOB10、IOB11控制第一个电机的方向，IOB8输入的PWM控制第一个电机的速度；IOB12、IOB13控制第二个电机的方向，IOB9输入的PWM控制第二个电机的速度。

）

步进电机是利用电磁铁的作用原理，将脉冲信号转换为线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲，步进电机转动一定角度，带动机械移动一小段距离。特点:（1）来一个脉冲，转一个步距角。（2）控制脉冲频率，可控制电机转速。（3）改变脉冲顺序，可改变转动方向。应用：由于步进电动机的这一工作职能正好符合数字控制系统要求，因此它在数控机床、钟表工业及自动记录仪等方面都有很广泛的应用二、步进电动机及其控制种类：励磁式和反应式两种。励磁式步进电机的转子上有励磁线圈，依靠电磁转矩工作。反应式步进电机的转子上没有励磁线圈。依靠变化的的磁阻生成磁阻转矩工作。应用最广泛，它有两相、三相、多相之分。三相反应式步进电动机的原理结构图如下：ABCIAIBIC

定子内圆周均匀分布着六个磁极，磁极上有励磁绕组，每两个相对的绕组组成一相。采用Y连接，转子有四个齿。定子转子1、步进电机的结构2、步进电机的工作原理

由于磁力线总是要通过磁阻最小的路径闭合，因此会在磁力线扭曲时产生切向力，而形成磁阻转矩，使转子转动。现以BCIAIBIC的通电顺序，使三相绕组轮流通入直流电流，观察转子的运动情况。ABCA（1）三相单三拍（FLASH）CA'BB'C'A3412

A相绕组通电，B、C相不通电。气隙产生以A-A为轴线的磁场，而磁力线总是力图从磁阻最小的路径通过，故电动机转子受到一个反应转矩，在此转矩的作用下，转子必然转到左图所示位置：1、3齿与A、A′极对齐。“三相”指三相步进电机；“单”指每次只能一相绕组通电；“三拍”指通电三次完成一个通电循环。CA'BB'C'A3412

同理，B相通电时，转子会转过30角，2、4齿和B、B´磁极轴线对齐；当C相通电时，转子再转过30角，1、3齿和C´、C磁极轴线对齐。1C'342CA'BB'ACA'BB'C'A3412

这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲，所以称为三相单三拍工作方式。按ABCA……的顺序给三相绕组轮流通电，转子便一步一步转动起来。每一拍转过30°(步距角)，每个通电循环周期(3拍)磁场在空间旋转了360°而转子转过90°(一个齿距角)。CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412

A相通电，转子1、3齿与A、A'对齐。

A、B相同时通电，A、A'磁极拉住1、3齿，B、B'磁极拉住2、4齿，转子转过15，到达左图所示位置。按AABBBCC

CA的顺序给三相绕组轮流通电。这种方式可以获得更精确的控制特性。（2）三相六拍（FLASH）CA'BB'C'A3412B相通电，转子2、4齿与B、B´对齐,又转过15。3412CA'BB'C'AB、C相同时通电，C'、C

磁极拉住1、3齿，B、B'磁极拉住2、4齿，转子再转过15。三相反应式步进电动机的一个通电循环周期如下：AABBBCC

CA，每个循环周期分为六拍。每拍转子转过15（步距角），一个通电循环周期(6拍)转子转过90(齿距角)。与单三拍相比，六拍驱动方式的步进角更小，更适用于需要精确定位的控制系统中。AB通电CA'BB'C'A3412BC通电3412CA'BB'C'ACA通电CA'BB'C'A3412与单三拍方式相似，双三拍驱动时每个通电循环周期也分为三拍。每拍转子转过30(步距角)，一个通电循环周期(3拍)转子转过90(齿距角)。（3）三相双三拍（FLASH）按ABBCCA的顺序给三相绕组轮流通电。每拍有两相绕组同时通电。

从以上对步进电机三种驱动方式的分析可得步距角计算公式：—步距角Zr

—转子齿数m—每个通电循环周期的拍数实用步进电机的步距角多为3和1.5。为了获得小步距角，电机的定子、转子都做成多齿的。相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度/（转子齿数*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。3.步进电机的静态指标术语定位转矩：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）静转矩：电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积（几何尺寸）的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过分采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。1)步距角精度

步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示：误差/步距角*100%。不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之内，八拍运行时应在15%以内。2)失步

电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。称之为失步。3)失调角

转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。4)最大空载起动频率

4.步进电机动态指标及术语电机在某种驱动形式、电压及额定电流下，在不加负载的情况下，能够直接起动的最大频率。5)最大空载的运行频率

电机在某种驱动形式，电压及额定电流下，电机不带负载的最高转速频率。6)运行矩频特性

电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性，这是电机诸多动态曲线中最重要的，也是电机选择的根本依据。如图2所示：图2力矩与频率曲线图环形分配器、功率放大器以及其它控制线路组合构成步进电机的驱动系统，其方框图如图4，在下一节的方案选择时，也是按照驱动系统的结构来进行。5.步进电机驱动系统的结构图4步进电机驱动系统结构图基本原理作用如下：

(1)控制换相顺序

通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为A-B-C,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C相的通断。

(2)控制步进电机的转向

如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。

(3)控制步进电机的速度

如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。

主要元件：恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N、光电耦合器TLP521-4

工作电压方式：直流

工作电压：信号端4~6V、控制端5~36V

调速方式：直流电动机采用PWM信号平滑调速。

特点：

1、可实现电机正反转及调速。

2、启动性能好，启动转矩大。3、工作电压可达到36V，4A。

4、可同时驱动两台直流电机。

5、适合应用于机器人设计及智能小车的设计中。

实例一：用L298驱动两台直流减速电机的电路。引脚A，B可用于PWM控制。如果机器人项目只要求直行前进，则可将IN1，IN2和IN3，IN4两对引脚分别接高电平和低电平，仅用单片机的两个端口给出PWM信号控制A，B即可实现直行、转弯、加减速等动作。

实例二：用L298实现二相步进电机控制。将IN1，IN2和IN3，IN4两对引脚分别接入单片机的某个端口，输出连续的脉冲信号。信号的快慢决定了电机的转速。改变绕组脉冲信号的顺序即可实现正反转。图13L298驱动步进电机伺服电动机又称执行电动机。其功能是将输入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角速度，驱动控制对象。伺服电动机可控性好，反应迅速。是自动控制系统和计算机外围设备中常用的执行元件。伺服电动机可分为两类：交流伺服电动机和直流伺服电动机三、伺服电动机及其控制1、交流伺服电动机

交流伺服电动机就是一台两相交流异步电机。它的定子上装有空间互差90的两个绕组：励磁绕组和控制绕组，其结构如图所示。励磁绕组控制绕组杯形转子内定子交流伺服电动机结构图~Uf~UcC其旋转速度n为:n=60f(1-s)/p=n0(1-s)f:交流电源频率(HZ)p:为磁级对数n0:电动机旋转磁场转速(r/min),

n0=60f/ps:转差率,s=(n0-n)/n0图5—21.基本工作原理:交流伺服电动机以单相异步电动机原理为基础，从图5—2可以看出，励磁绕组WF接到电压为Uf的交流电网上，控制绕组WC接到控制电压Uc上，当有控制信号输入时，两相绕组便产生旋转磁场。该磁场与转子中的感应电流相互作用产生转矩，使转子跟着旋转磁场以一定的转差率转动起来.放大器检测元件控制信号+–+–控制绕组励磁绕组+++–––11(b)相量图交流伺服电动机的接线图和相量图(a）接线图交流伺服电动机的接线图和相量图放大器检测元件控制信号+–+–控制绕组励磁绕组+++–––1励磁绕组串联电容C,是为了产生两相旋转磁场。适当选择电容的大小，可使通入两个绕组的电流相位差接近90,从而产生所需的旋转磁场。控制电压与电源电压频率相同，相位相同或反相。励磁绕组固定接在电源上，当控制电压为零时，电机无起动转矩，转子不转。放大器检测元件控制信号+–+–控制绕组励磁绕组+++–––1

若有控制电压加在控制绕组上，且励磁电流和控制绕组电流不同相、相位相差90度、幅值相等i1=Ikmsinωti2=Ikmsin(ωt-90)Bk=BmsinωtBj=Bmsin(ωt-90)因此便产生两相旋转磁场。在旋转磁场的作用下，转子便转动起来。交流伺服电动机的特点：不仅要求它在静止状态下，能服从控制信号的命令而转动，而且要求在电动机运行时如果控制电压变为零，电动机立即停转。如果交流伺服电动机的参数选择和一般单相异步电动机相似，电动机一经转动，即使控制等于零，电动机仍继续转动，电动机失去控制，这种现象称为“自转”。什么是“自转”现象？2.消除自转现象的措施由三相异步电动机的特性可知，转子电阻值对电动机的机械特性有较大的影响，如图5—4所示。当转子阻值增大到一定