[理学]电子工程师知识综合大全.doc
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1、电子工程師知識综合大全第一講:如何用萬用表表測試二極管和三極管1.晶体管:最常用的有三极管和二极管两种。三极管以符号BG(旧)或(T)表示,二极管以D表示。按制作材料分,晶体管可分为锗管和硅管两种。按极性分,三极管有PNP和NPN两种,而二极管有P型和N型之分。多数国产管用xxx表示,其中每一位都有特定含义:如 3 A X 31,第一位3代表三极管,2代表二极管。第二位代表材料和极性。A代表PNP型锗材料;B代表NPN型锗材料;C为PNP型硅材料;D为NPN型硅材料。第三位表示用途,其中X代表低频小功率管;D代表低频大功率管;G代表高频小功率管;A代表高频大功率管。最后面的数字是产品的序号,序
2、号不同,各种指标略有差异。注意,二极管同三极管第二位意义基本相同,而第三位则含义不同。对于二极管来说,第三位的P代表检波管;W代表稳压管;Z代表整流管。上面举的例子,具体来说就是PNP型锗材料低频小功率管。对于进口的三极管来说,就各有不同,要在实际使用过程中注意积累资料。常用的进口管有韩国的90xx、80xx系列,欧洲的2Sx系列,在该系列中,第三位含义同国产管的第三位基本相同。2.用万用表测试三极管(1) 判别基极和管子的类型 选用欧姆档的R*100(或R*1K)档,先用红表笔接一个管脚,黑表笔接另一个管脚,可测出两个电阻值,然后再用红表笔接另一个管脚,重复上述步骤,又测得一组电阻值,这样测
3、3次,其中有一组两个阻值都很小的,对应测得这组值的红表笔接的为基极,且管子是PNP型的;反之,若用黑表笔接一个管脚,重复上述做法,若测得两个阻值都小,对应黑表笔为基极,且管子是NPN型的。(2)判别集电极 因为三极管发射极和集电极正确连接时大(表针摆动幅度大),反接时就小得多。因此,先假设一个集电极,用欧姆档连接,(对NPN型管,发射极接黑表笔,集电极接红表笔)。测量时,用手捏住基极和假设的集电极,两极不能接触,若指针摆动幅度大,而把两极对调后指针摆动小,则说明假设是正确的,从而确定集电极和发射极。(2) 电流放大系数的估算 选用欧姆档的R*100(或R*1K)档,对NPN型管,红表笔接发射极
4、,黑表笔接集电极,测量时,只要比较用手捏住基极和集电极(两极不能接触),和把手放开两种情况小指针摆动的大小,摆动越大,值越高。3.晶体二极管内部实质上是一个PN结。当外加正向电压, 也即P端电位高于N端电位时,二极管导通呈低电阻,当外加反向电压,也即N端电位高于P端电位时,二极管截止呈高电阻。因此可应用万用表的电阻挡鉴别二极管的极性和判别其质量的好坏。实图1.1所示为万用表电阻挡的等效电路。由图可知, 表外电路的电流方向从万用表负端(-)流向正端(+),即万用表处于电阻挡时,其(-)端为内电源的正极,(+)端为内电源的负极。 由等效电路图可算出电阻挡在n倍率下输出的短路电流值。 测试时,可由指
5、针偏转角占全量程刻度的百分比(可通过指针所处直流电压刻度位置估算之)估算流经被测元器件的直流电流。在测试小功率二极管时一般使用R100()或R1k()挡,不致损坏管子。 萬用表電阻檔等效測試電路: 下面我們再講一講穩壓管:硅稳压二极管简称稳压管,是一种特殊的二极管,它与电阻配合具有稳定电压的特点。 1) 稳压管的伏安特性 通过实验测得稳压管伏安特性曲线如图1.1.11所示。 从特性曲线可以看到,稳压管正向偏压时,其特性和普通二极管一样;反向偏压时,开始一段和二极管一样,当反向电压达到一定数值以后,反向电流突然上升, 而且电流在一定范围内增长时,管两端电压只有少许增加,变化很小,具有稳压性能。这
6、种“反向击穿”是可恢复的,只要外电路限流电阻保障电流在限定范围内,就不致引起热击穿而损坏稳压管。 稳压管的符号见图1.1.11。2) 稳压管的主要参数 (1) 稳定电压值UVDZ: 稳压管在正常工作时管子的端电压, 一般为325V,高的可达200 V。 (2) 稳定电流IVDZ: 稳压管正常工作时的参考电流。开始稳压时对应的电流最小,为最小稳压电流IVDZmin;对应额定功耗时的稳压电流为最大稳压电流IVDZmax。正常工作电流IVDZ取VD2minIVDZmax间某个值。 (3) 动态电阻rVDZ:稳压管端电压的变化量UVDZ与对应电流变化量IVDZ之比,即其值为几欧至十几欧。 (4) 稳定
7、电压的温度系数: 当温度变化1时稳压管的稳压值UVDZ的相对变化量。例如,2CW17的电压温度系数为910-4/。稳压值低于4 V的稳压管,电压温度系数为负(表现为齐纳击穿);高于7 V的稳压管,系数为正(表现为雪崩击穿);而6V左右的管子(呈现两种击穿), 稳压值受温度影响较小。 (5) 稳压管额定功耗PVDZM: 保证稳压管安全工作所允许的最大功耗。其大小为 PVDZM=UVDZIVDZmax 3) 稳压二极管的应用 稳压二极管用来构成的稳压电路, 如图1.1.12所示。 UI是不稳定的可变直流电压,希望得到稳定的电压UO, 故在两者之间加稳压电路。它由限流电阻R和稳压管VDZ构成, RL
8、是负载电阻。 例 1.1在图1.1.13中,已知稳压二极管的UVDZ=6.3V, 当UI=20V,R=1k时,求UO。已知稳压二极管的正向导通压降UF=0.7 V。 解当UI=+20V, VDZ1反向击穿稳压,UVDZ1=6.3V,VDZ2正向导通,UF2=0.7V,则UO=+7V;同理,UI= -20V, UO= -7V穩壓管穩壓電路:第3講:電容器的標示方法F20%;mF,查誤差表1知M為20%,因此104M表示0.1m圖1:電容量=10104pF=105pF=0.1圖2:電容器標示耐電壓為50V,472表示電容量為47102pF=4,700pF,而J表示誤差,查表1即知J為5%。第4講:
9、電阻器在電子世界中,任何元件或材料均有電阻值,電阻與電流、電壓的關係可由式(1)的歐姆定律(Ohms Law)來描述,其中I是電流,單位通常以安培(A)來表示,V是電壓,單位通常以伏特(V)來表示,R是電阻,單位通常以歐姆()來表示。 材料電阻值越大時電流也越難通過,例如雲母電阻值很大不易傳導電,相反的金屬材料如金、銀、銅電阻值小,極容易傳導電流,故常製作成電線或導線來傳輸電。在電子元件中,電阻是最基本也最常使用的元件,價格低廉且用途廣泛。一般電阻器通常是以不同色碼來表示電阻值,每種顏色分別代表1至9不同的數字,如圖1所示;電阻器上第一與第二條代表十位數與個位數值,第三條為阻值的倍數值,而最後
10、一條則表示製造的電阻值誤差範圍;容許誤差的色碼是以棕色表示1%誤差,紅色表示2%誤差等等;例如一個電阻器如圖2,上面顏色依序為綠、棕、紅、金,依照色碼對應數值,可以得到其阻值為5.1K2%。 除了電阻值外,電阻器另外一個重要的規格標示是其所能承受的功率大小。電阻體積有大有小,通常來說外型體積大的能承受的功率瓦數也較大,體積小的電阻則只能承受較小電功率,常用的瓦數有1/4W、1/2W、1W等,式(2)可以計算出所需電阻器的功率P(單位是瓦特)。選擇電阻器時首先要確定你所需要的電阻值是多少,電阻值應該都以為單位,若大於1000時,則以1K來稱呼,若電阻值為1106,則以1M來表示,然後選用電阻器規
11、格表內的阻值。如果無法在電阻器規格表中找到符合需求者,可以選擇最接近的,再由電阻值的容許誤差來考慮,也可以以串接或並聯方式來獲得所需的電阻值。如果需要較準確的電阻值,可以選購高精密電阻。下一個步驟就是計算流過電阻的電流大小,再以式(2)求其消耗功率,依此再乘上一個安全係數,求得所需功率。得到電阻、誤差值、功率等規格後,如“0.510%, 3W”,最後依電路特性決定所需電阻器種類即可。電阻器的種類非常多,除了前面介紹的一般電阻之外,另外一種可調整電阻值的電阻器稱作可變電阻(Variable Resistor, VR),如圖3(a)所示,你可由調整轉軸角度來改變電阻值;更精密一點的微調電阻器則須旋
12、轉數圈,才能調整由0100%電阻值,常運用於精密儀器調校上。光敏電阻(Light Dependent Resistor, LDR)是一種感光式電阻器,外形如圖3(b)所示,當光敏電阻上方的光源被遮蔽時,電阻值有上升或下降兩種形式,可以用來設計光感測器,例如小夜燈、照相機光圈快門的控制等。熱敏電阻(thermistors)則是感受熱訊號的電阻,外形如圖3(c)所示,如果電阻受所處環境溫度變化,電阻值就會隨之下降或上升。多层印制线路板沉金工艺控制简述 一、 工艺简介沉金工艺之目的的是在印制线路表面上沉积颜色稳定,光亮度好,镀层平整,可焊性良好的镍金镀层。基本可分为四个阶段:前处理(除油,微蚀,活化
13、、后浸),沉镍,沉金,后处理(废金水洗,DI水洗,烘干)。二、 前处理沉金前处理一般有以下几个步骤:除油(30%AD-482),微蚀(60g/InaPS,2%H2SO4),活化(10%Act-354-2),后浸(1%H2S04)。以除去铜面氧化物,并在铜面沉钯,以作沉镍活化中心。其中某个环节处理不好,将会影响随后的沉镍和沉金,并导致批量性的报废。生产过程中,各种药水必须定期分析和补加,控制在要求范围内。较重要的比如:微蚀速率应控制在“25U40U”,活化药水铜含量大于800PPM时必须开新缸,药水缸的清洁保养对联PCB的品质影响也较大,除油缸,微蚀缸,后浸缸应每周换缸,各水洗缸也应每周清洗。三
14、、 沉镍沉镍药水的主要成分为Ni+(5.1-5.8g/1)和还原剂次磷酸钠(25-30g/1)以及稳定剂,由于化学镍对药水成分范围要求比较严格,在生产过程中必须每班分析化验两次,并依生产板的裸铜面积或经验补加Ni还原剂,补加料时,应遵循少量,分散多次补料的原则,以防止局部镀液反应剧烈,导致镀液加速老化,PH值,镀液温度对镍厚影响比较大,镍药水温度抄袭控制在85-90。PH在5.3-5.7,镍缸 不生产时,应将镍缸温度降低至70左右,以减缓镀液老化,化学镍镀液对杂质比较敏感,很多化学成分对化学镍有害,可分为以下几类:抑制剂:包括Pb.Sn.Hg.Ti.Bi(低熔点的重金属),有机杂质包括S,硝酸
15、及阴离子润湿剂。所有这些物质都会降低活性,导致化学镀速度降低并漏镀,严惩时,会导致化学镀镍工艺完全停止。有机杂质:包括:除以上所提到的有机的稳定剂以外,还有塑料剂以及来自于设备和焊锡的杂质。尽管可通过连续镀清除一部分杂质,但不能完全清除。不稳定剂:包括Pd和少量的铜,这两种成分造在化学镍不稳定,使镀层粗糙,而且过多地镀在槽壁及加热器上。固体杂质:包括硫酸钙或磷酸钙及其它不溶性物质沉入或带入溶液。过滤可清除固体颗粒。总之:在生产过程中要采取有效措施减少此类杂质混入镀液。四、沉金沉金过程是一种浸金工艺,沉金缸的主要成分;Au(1.5-3.5g/l),结合剂为(Ec0.06-0.16mol/L),能
16、在镍磷合金层上置换出纯金镀怪,使得镀层平滑,结晶细致,镀液PH值一般在4-5之间,控制温度为85-90。五、后处理沉金后处理也是一个重要环节,对印制线路板来说,一般包括:废金水洗,DI水洗,烘干等步骤,有条件的话可以用水平洗板积对沉金板进行进一步洗板,烘干。水平面洗板机可按药水洗(硫酸10%,双氧水30g/L),高压DI水洗(3050PSI),DI水洗,吹干,烘干顺序设置流程,以彻底除去印制线路板孔内及表面药水和水渍,而得到镀层均匀,光亮度好的沉金板。六、生产过程中的控制在沉镍金生产过程中经常出现的问题,常常是镀液成分失衡,添加剂品质欠佳及镀液杂志含量超标,防止和改善此问题,对工艺控制起到很大
17、的作用,现将生产过程中应注意的因素有以下几种:1) 、化学镍金工艺流程中,因为有小孔,每一步之间的水洗是必需的,应特别注意。2) 、微蚀剂与钯活化剂之间微蚀以后,铜容易褪色,严重时使钯镀层不均匀,从而导致镍层发生故障,如果线路板水洗不好,来自于微蚀的氧化剂会阻止钯的沉积,结果影响沉金的效果,从而影响板的品质。3)、钯活化剂与化学镍之间钯在化学镍工艺中是最危险的杂质,极微量的钯都会使槽液自然分解。尽钯的浓度很低,但进入化学镀槽前也应好好水洗,建议采用有空气搅拌的两道水洗。4)、化学镍与浸金之间在这两步之间,转移时间则容易使镍层钝化,导致浸金不均匀及结合力差。这样容易造成甩金现锡。5)、浸金后为保
18、持可焊性及延展性,镀金后充分水洗(最后一道水洗最好用蒸馏水),并完全干燥,特别是完全干燥孔内。6)、沉镍缸PH,温度沉镍缸要升高PH,用小于50%氨水调节,降低PH,用10%V/V硫酸调节。所有添加都要慢慢注入,连续搅拌。PH值测量应在充分搅拌时进行,以确保均衡的镀液浓度。温度越高,镀速越快。当镀厚层时,低温用来减慢针出现。不操作时,不要把温度保持在操作温度,这会导致还原剂和稳定剂成分分解见下表:故障1:漏镀:在线路板边缘化学镍薄或没有镀上化学镍原因:1.1重金属的污染.1.2稳定剂过量1.3搅拌太激烈1.4铜活化不恰当改善方法:1.1减少杂质来源1.2检查维护方法,必要时进行改善1.3均匀搅
19、拌,检查泵的出口1.4检查活化工艺故障2:搭桥:在线之间也镀上化学镍原因:2.1用钯活化剂活化时间太长2.2活化剂里钯浓度太高.2.3活化剂里盐酸浓度太低2.4化学镍太活泼2.5铜与线之间没有完全被微蚀2.6水洗不充分改善方法:2.1缩短活化时间2.2稀释活化剂,调节盐酸浓度2.3调节盐酸浓度2.4调节操作条件.2.5改善微蚀,微蚀时间稍长会更有利故障3:3、金太薄原因:3.1浸金的温度太低.3.2浸金的时间太短.3.3金的PH值超过范围改善方法:3.1检查后加以改善3.2延长浸金时间3.3检查后加以改善故障4:4、线路板变形原因:4.1化学镍或浸金的温度太高.改善方法:4.1降低温度.故障5
20、:5、可焊性差原因:5.1金的厚度不正确5.2化学镍或浸金工艺带来的杂质5.3工艺本身没有错误5.4线路板存放不恰当5.5最后一道水洗的效果不好.改善方法:5.1金的最佳厚度是:0.050.1UM5.2参看1.15.3来自于设备和操作者的原因5.4线路板应存放在干燥凉爽的地方,最好放于密闭的塑料袋里5.5更换水,增加水流速度 故障6:6、金层不均原因:6.1转移时间太长.6.2镀液老化或受污染.6.3金浓度太低.6.4浸金工艺中,来自于设备的有机杂质改善方法:6.1优化水洗并缩短转移时间.6.2化学镍重新开始6.3检查后加以改善,检查槽及过滤器,原材料是否合适,并应在使用前滤洗,简单碳处理恢复
21、浸金工艺,首先进行试验故障7:7、铜上面镍的结合力差原因:7.1微蚀不充分7.2活化时间太长.7.3活化时间太高.7.4水洗不充分改善方法:7.1延长微蚀时间或提高温度.7.2减少活化时间.7.3降低温度7.4优化水洗条件故障8:8、金层外观灰暗原因:8.1镍层灰暗8.2金太厚改善方法:8.1 缩短微蚀时间性或降低温度8.2降低浸金温度缩短浸金时间故障9:9、镀层粗糙原因:9.1化学镍溶液不稳定9.2化学镍溶液中有固体颗粒改善方法:9.1调节温度9.2减少杂质来源,改善过滤故障10:10、微蚀不均匀原因:10.1清洗不充分10.2清洗剂老化或含有杂质10.3微蚀液老化(大于30G/L)10.4
22、过腐蚀改善方法:10.1增加在清洗剂里的时间或添加清洗剂.10.2更换清洗剂.10.3更换,微蚀10.4缩短腐蚀时间七、问题与改善现将一些较典型沉金问题成因及解决方法列入上表1,以供参考:八、注意事项:在沉金的过程中,员工操作时应注意安全,穿戴好防护服,防护镜,而且必须采用通风设备,于泄露液,应用抹布,毛巾或其它吸水性材料吸收泄露液,置于衬塑料的容器中,以回收金,将溶液存放于衬塑料的桶中以回收金。结论印制线路板沉金品质问题,应考虑整个沉金工艺的控制,包括沉前表面处理,沉镍,沉金,及沉金后处理。在沉金工序中,应讨论沉金量,沉金液,添加剂配方,成分之素质等等,对生产工艺的要求越来越高,一些传统的工
23、艺控制方法已不能满足品质的要求,线路板公司应不断探索先进工艺,严格控制所有参数,加强管理才能不断改善产品品质。 曲面印刷的原理曲面印刷是先将油墨放入雕刻有文字或图案凹版内,随后将文字或图案复印到曲面上,再利用曲面将文字或图案转印至成型品表面,最后通过热处理或紫外线光照射等方法使油墨固化。 曲面印刷工艺:1.成型品的脱脂 2.成型品的表面处理(必要时) 3.印刷 4.油墨的固化处理 5.涂布过多等后处理(必要印刷流程1.将油墨放入凹版内 2.刮去过量的油墨 3.挤压曲面取得油墨 4.将曲面的油墨转印到成型品的表面 5.清洗曲面、版面(必要时) 前处理工艺要想得到美观、耐久性的印刷品,则有必要对成
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