淺談《電子產品制作工藝》教學中必要的實踐項目

熊于菽

[摘 要]《電子產品制作工藝》是一門實踐性很強的課程，為幫助大家更好地學習，本文重在在探討如何合理安排實踐性教學內容。

[關鍵詞]實踐；教學；方法

[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A

當今電子信息技術飛速發展，電子產品已經深入滲透到我們的工作、生活中，比如手機、電視、空調等家用設備，打印機、電腦等辦公設備，多媒體教學產品，醫療檢測設備以及各類高科技產品，電子產品的應用隨處可見，其廣闊的使用領域使人們對電子產品的制作和質量越來越關心，《電子產品制作工藝》這門課程正是為培養專門人才而開設。本文重在探討教學中實踐項目在本課程中的應用。下面將該課程分教學內容進行討論。

在講授常用電子元器件時，我們除了常規的講解器件的識讀方法，還需要講解示范使用指針式萬用表檢測常用電子元器件的方法和步驟，且需教授學生如何正確使用萬用表及讀數。例如怎樣通過用萬用表檢測普通二極管：首先極性的判別，將萬用表置于R×100檔或R×1k檔，兩表筆分別接二極管的兩個電極，測出一個數據后，對調兩表筆，再測出一個數據。兩次測量的結果中，有一次測量出的阻值較大（反向電阻），另一次測量出的阻值較小（正向電阻）。在阻值較小的一次測量中，黑表筆接的是二極管的正極，紅表筆接的是二極管的負極。其次導電性能的檢測及好壞的判斷 ，通常來說鍺材料二極管的正向阻值為1kΩ左右，反向阻值為300左右。硅材料二極管的正向阻值為5 kΩ左右，反向阻值為無窮大。正向電阻越小越好，反向電阻越大越好。正、反向電阻值相差越懸殊，說明二極管的單向導電特性越好。若測得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小，則說明該二極管內部已被擊穿短路或漏電損壞。若測得二極管的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該管已開路損壞。再例如中小功率三極管極性的判斷：第一步判定基極及確定三極管類型，將萬用表選擇R×100擋或R×1k檔，用第一只表筆接某一電極，而第二表筆先后接觸另外兩個電極均測得低阻值且值相近時，則第一只表筆所接的那個電極即為基極。此時注意看萬用表表筆的極性，如果紅表筆接的是基極，黑表筆分別接在其他兩極時，測得的阻值都較小，則可判定被測三極管為PNP型管；如果黑表筆接的是基極，紅表筆分別接觸其他兩極時，測得的阻值較小，則被測三極管為NPN型管。第二步判定集電極和發射極，以NPN為例，將萬用表置于R×100檔或R×1k，在已經確定的基極和假定的集電極之間加上人體電阻，黑表筆接假定的集電極，用紅表筆分別接觸假定的發射極，兩次假設會測得兩次不同的阻值數據，阻值小的一次假設成立，即阻值小的一次黑表筆所接為集電極，紅表筆所接為發射極，操作過程中注意三極管引腳間不能短路。

焊接工藝部分的教學內容除了常規的教會學生手工焊接的基本步驟和方法，務必將學生帶到生產線實地了解和學習波峰焊機和再流焊機的工作過程，輔以老師的講解，同學們就能夠較好地理解不同焊接技術的特點。這樣方能真正理解波峰焊就是將熔融的液態焊料，借助與泵的作用，在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波，當插裝了元器件的PCB置與傳送鏈上時，經過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現焊點焊接的過程。但由于電子產品越來越重視小型化、多功能，使電路板上元件密度越來越高，許多單面和雙面板都以表面貼裝元件 （SMC/SMD） 為主。為了適應表面組裝技術的發展，再流焊技術應運而生。其原理是在印制板完成貼片后，使用一種安裝有許多針管的特殊模板，調整模板位置使針管與插裝元件的過孔焊盤對齊，使用刮刀將模板上的錫膏漏印到焊盤上，然后安裝插裝元件，最后插裝元件與貼片元件同時通過再流焊完成焊接。再流焊中元件插入和溫度控制是操作中值得注意的問題：當用人工方法將電子元件插入PCB中時，元件的管腿不能過長，長引腳也會吸收焊膏量，其長度要與PCB厚度和應用類型相匹配，插裝后在PCB焊接面的針長控制在1～1.5mm。元件在插入前管腿已經剪切，在焊接后無須再剪切管腿。控制元件插裝高度，元件體、特別是連接器的外殼不能和焊膏接觸；而溫度曲線通常包括預熱區、回流區和冷卻區。在預熱區，將線路板由常溫加熱到120～160℃，目的是將PCB及錫膏預熱，避免它們在回流區受到熱沖擊。若PCB上有不耐高溫的元件，則可以將此溫區的溫度降低，以免損壞元件。在回流區，溫度上升到錫膏熔點，且保持一定的時間，使錫膏完全熔化，最高溫度在200～230℃。在183℃以上的時間為30～40s。在冷卻區，借助冷卻風扇，降低焊錫溫度，形成焊點，并將PCB冷卻至常溫。

調試技術部分中示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器，利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。這絕不可紙上談兵，需要我們先詳細介紹其使用方法及識讀方法，然后在實驗室分步驟演示示波器和函數信號器等儀器的使用方法，布置可操作的實驗任務，使學生在動手的過程中掌握這些常用儀器儀表的使用。

電子產品制作這部分內容配合電子CAD-Altium Designer的使用，則學生在理解電路板是如何生成，電子產品為什么越來越小、越來越輕，電路板為何越來越小這些問題上就更為清晰明了。如果教學時間足夠，教授一下專業軟件的使用，學生能得到明顯的提升。

以上是本人在這門課程的教學過程中體會到的必不可少的實踐內容，我想如果我們在教學能夠把這些實踐性內容很好地融入教學中，學生一定收獲頗多，為培養良好的職業素養打下堅實基礎。

[參考文獻]

[1] 廖芳 熊增舉主編.電子產品制作與實訓[M].電子工業出版社，2010.