1、-_电子产品制造工艺基础知识问答1、什么是工艺？电子工艺学的研究领域是哪些？答：工艺是生产者利用生产设备和生产工具，对各种原材料、半成品进行加工或处理，使之最后成为符合技术要求的产品的艺术（程序、方法、技术） ，它是人类在生产劳动中不断积累起来并经过总结的操作经验和技术能力。就电子整机产品的生产过程而言，主要涉及两个方面：一方面是指制造工艺的技术手段和操作技能，另一方面是指产品在生产过程中的质量控制和工艺管理。我们可以把这两方面分别看作是“硬件”和“软件” 。研究电子整机产品的制造过程，材料、设备、方法、操作者这几个要素是电子工艺技术的基本重点，通常用“4M+M”来简化电子产品制造过程的基本要
2、素。2、电子工艺学有哪些特点？答：作为与生产实际密切相关的技术学科，电子工艺学有着自己明显的特点，归纳起来主要有以下几点：1）涉及众多科学技术领域电子工艺学与众多的科学技术领域相关联，其中最主要的有应用物理学、化学工程技术、光刻工艺学、电气电子工程学、机械工程学、金属学、焊接学、工程热力学、材料科学、微电子学、计算机科学、工业设计学、人机工程学等。除此之外，还涉及到数理统计学、运筹学、系统工程学、会计学等与企业管理有关的众多学科。这是一门综合性很强的技术学科。电子工艺学的技术信息分散在广阔的领域中，与其他学科的知识相互交叉、相辅相成，成为技术关键（know how）密集的学科。2） 形成时间较
3、晚而发展迅速电子工艺技术虽然在生产实践中一直被广泛应用，但作为一门学科而被系统研究的时间却不长。系统论述电子工艺的书刊资料不多，直到上世纪 70 年代以后，第一本系统论述电子工艺技术的书籍才面世，80 年代初在高等学校中才开设相关课程。随着电子科学技术的飞速发展，对电子工艺学业提出了越来越高的要求，人们在实践中不断探索新的工艺方法，寻找新的工艺材料，使电子工艺学的内涵及外延迅速扩展。可以说，电子工艺学是一门充满蓬勃生机的技术学科。与其他行业相比，电子产品制造工艺技术的更新要快得多。经常有这样的情况发生：某项新的工艺方法还未能全面推广普及，就已经被更先进的技术所取代。当今的世界已进入知识经济的时
4、代，大到一个国家，小到一个公司，经济、市场的竞争往往表现为关键工艺技术的竞争。从法律的角度，通过专利的手段对关键技术的知识产权进行保护；在企业内部，通过严格的文件管理、资料授权管理把企业的关键工艺技术掌握在一部分人手里，行业之间、企业之间实行技术保密和技术-_封锁，是非常普遍的现象。因此，获取、收集电子工艺的关键技术是非常困难的。3、电子工艺技术培养目标是什么？答：通过对电子产品制造工艺的理论教学和实训，使学生成为掌握相应工艺技能和工艺技术管理知识、能指导电子产品现场生产、能解决实际技术问题的专业技术骨干。在课程设置和实训环节的安排方面，不仅培养学生掌握电子产品生产操作的基本技能，充分理解工艺
5、工作在产品制造过程中的重要地位，还要求他们能够从更高的层面了解现代化电子产品生产的全过程，了解目前我国电子产品生产中最先进的技术和设备。也就是说，要适应现代化和工业化对工程技术人才培养的需求，为电子产品制造业培养一批高层次的、特别是能够在电子产品制造现场指导生产、解决实际问题的工艺工程师和高级技师。4、电子工艺技术人员的工作范围是哪些？答： 根据产品设计文件要求编制产品生产工艺流程、工时定额和工位作业指导书。指导现场生产人员完成工艺工作和产品质量控制工作。 编制和调试 ICT 等测试设备的测试程序和波峰机、 SMT 等生产设备的操作方法和规程，设计和制作测试检验用工装。 负责新产品研发中的工艺
6、评审。主要对新产品元器件的选用、PCB 板设计和产品生产的工艺性进行评定和改进意见。对新产品的试制、试产负责技术上的准备和协调，现场组织解决有关技术和工艺问题，提出改进意见。 进行生产现场工艺规范和工艺纪律管理，培训和指导员工的生产操作，解决生产现场出现的技术问题。 控制和改进生产过程的产品质量，协同研发、检验、采购等相关部门进行生产过程质量分析，改进提高产品质量。 研讨、分析和引进新工艺、新设备，参与重大工艺问题和质量问题的处理，不断提高企业的工艺技术水平、生产效率和产品质量。5、试总结电子元器件大致分为几代；对电子元器件的主要要求是什么？答：电子元器件大致分为三代：电子管时代，半导体晶体管
7、时代，半导体集成电路时代。对电子元器件的主要要求是：可靠性高、精确度高、体积微小、性能稳定、符合使用环境条件等。6、电子元器件的主要参数有哪几项？答：电子元器件的主要参数包括特性参数、规格参数和质量参数。特性参数用于描述电子元器件在电路中的电气功能；描述电子元器件的特性参数的数量称为它们的规格参数，规格参数包括标称值、额定值和允许偏差值等；质量参数用于度量电子元器件的质量水平，通常描述了元器件的特性参数、规格参数随环境因素变化-_的规律，或者划定了它们不能完成功能的边界条件。7、绘出电阻的伏安特性。某些元器件有负阻性质，试绘出负阻段的伏安特性。线性元件的伏安特性是否一定是直线？答：线性元件的伏
8、安特性不是一定是直线。线性元件是指那些主要特性参数为一常量（或在一定条件、一定范围内是一个常量）的电子元器件。I（A） I（A）O U（V） O U（V ）理想电阻的伏安特性图 负阻段的伏安特性图8、电子元器件的规格参数有哪些？ 答：电子元器件的规格参数包括标称值、允许偏差值和额定值、极限值等以外，还有其特定的规格参数。9、什么叫标称值和标称值系列？举例说明。答：为了便于大批量生产，并让使用者能够再一定范围内选用合适的电子元器件，规定出一系列的数值作为产品的标准值，称为标称值。电子元器件的标称值分为特性标称值和尺寸标称值，分别用于描述它的电气功能和机械结构。例如，一只电阻器的特性标称值包括阻值
9、、额定功率、精度（允许偏差）等，其尺寸标称值包括电阻本体及引线的直径、长度等。一组有序排列的标称值叫做标称值系列。电阻、电容、电感等元件的特性数值是按照通项公式（n=1,2,3 ,E）1)0(nEna取值的。常用的标称系列见表 1.1。-_表 1.1 元件特性数值标称系列系列 E24 E12 E6 E24 E12 E6标志 J（ ） K（） M（ ） J（） K（） M（ ）允许偏差 5 10 20 5 10 20特性标称数值1.01.11.21.31.51.61.82.02.22.42.73.01.01.21.51.82.22.71.01.52.23.33.63.94.34.75.15.66
10、.26.87.58.29.13.33.94.75.66.88.23.34.76.8注：精密元件的数值还有 E48（允许偏差2） 、 E96（允许偏差1） 、E192（允许偏差0.5）等几个系列。10、请解释允许偏差、双向偏差、单向偏差。允许偏差与其稳定性之间有无必然的联系？答：用百分数表示的实际数值和标称数值的相对偏差，反映了元器件数值的精密程度。对于一定标称值的元器件，大量生产出来的实际数值呈现正态分布，为这些实际数值规定了一个可以接受的范围，即为相对偏差规定了允许的最大范围，叫做数值的允许偏差（简称允差） 。根据电路对元器件的参数要求，允许偏差又可以分为双向偏差和单向偏差两种，如图所示。数
11、值的允许偏差（精度等级）与数值的稳定性是两个不同的概念。下面还将要介绍，工作环境条件不同，会引起电子元器件参数的变化，变化的大小称为数值的稳定性。一般说来，数值越精密，要求其稳定性也越高，而元器件的使用条件也要受到一定的限制。11、什么叫额定值？什么情况下要考虑降额使用？举例说明极限值的含义。-_答：电子元器件的额定值，一般包括：额定工作电压、额定工作电流、额定功率消耗及额定工作温度等。它们的定义是：电子元器件能够长期正常工作（完成其特定的电气功能）时的最大电压、最大电流、最大功率消耗及最高环境温度。当电子元器件的工作条件超过某一额定值时，其它参数指标就要相应地降低，这就是人们通常所要考虑的降
12、额使用元器件问题。电子元器件的工作极限值，一般为最大值的形式，分别表示元器件能够保证正常工作的最大限度。如最大工作电压、最大工作电流和最高环境温度等。例如，电容器的额定直流工作电压是指其在额定环境温度下长期（不低于 1 万小时）可靠地正常工作的最高直流电压，这个电压一般为击穿电压的一半；而电容器的最大工作电压（也叫试验电压）是指其在额定环境温度下短时（通常为 5 秒1 分钟）所能承受的直流电压或 50Hz 交流电压峰值。12、举例说明电子元器件的主要质量参数的含义。答：质量参数用于度量电子元器件的质量水平，通常描述了元器件的特性参数、规格参数随环境因素变化的规律，或者划定了它们不能完成功能的边
13、界条件。电子元器件共有的质量参数一般有温度系数、噪声电动势、高频特性及可靠性等，从整机制造工艺方面考虑，主要有机械强度和可焊性。温度每变化 1，其数值产生的相对变化叫做温度系数，单位为 1/。温度系数描述了元器件在环境温度变化条件下的特性参数稳定性，温度系数越小，说明它的数值越稳定。通常，用“信噪比”来描述电阻、电容、电感一类无源元件的噪声指标，其定义为元件内部产生的噪声功率与其两端的外加信号功率之比，即 噪 声 功 率外 加 信 号 功 率信 噪 比 对于晶体管或集成电路一类有源器件的噪声，则用噪声系数来衡量： )/(0NSi输 出 端 信 噪 比输 入 端 信 噪 比噪 声 系 数一切电子
14、元器件工作在高频状态下时，都将表征出电抗特性，甚至一段很短的导线，其电感、电容也会对电路的频率响应产生不可忽略的影响。这种性质，称为元器件的高频特性。因为大部分电子元器件都是靠焊接实现电路连接的，所以元器件引线的可焊性也是它们的主要工艺质量参数之一。人们一般都希望电子设备工作在无震动、无机械冲击的理想环境中，然而事实上，对设备的震动和冲击是无法避免的。如果设备选用的元器件的机械强度不高，就会在震动时发生断裂，造成损坏，使电子设备失效。电子元器件的可靠性是指它的有效工作寿命，即它能够正常完成某一特定电气功能的时间。电子元器件的工作寿命结束，叫做失效。13、 什么叫内部噪声？内部噪声是怎样产生的？
15、答：由设备内部产生的噪声叫做内部噪声。无线电设备的内部噪声主要使是-_由各种电子元器件产生的。导体内的自由电子在一定温度下总是处于“无规则”的热运动状态之中，从而在导体内部形成了方向及大小都随时间不断变化的“无规则”的电流，并在导体的等效电阻两端产生了噪声电动势，通常又把它叫做热噪声。除了热噪声以外，各种电子元器件由于制造材料、结构及工艺不同，还会产生其它类型的噪声。例如，碳膜电阻器因为碳粒之间的放电和表面效应而产生的噪声（这类噪声是金属膜电阻所没有的，所以金属膜电阻的噪声电动势比碳膜电阻的小一些） ，晶体管内部载流子产生的散粒噪声等。 什么叫噪声电动势？如何描述无源元件的噪声指标？噪声系数是
16、如何定义的？答：导体内的自由电子在一定温度下总是处于“无规则”的热运动状态之中，从而在导体内部形成了方向及大小都随时间不断变化的“无规则”的电流，并在导体的等效电阻两端产生了噪声电动势。用“信噪比”来描述电阻、电容、电感一类无源元件的噪声指标，其定义为元件内部产生的噪声功率与其两端的外加信号功率之比，即 噪 声 功 率外 加 信 号 功 率信 噪 比 对于晶体管或集成电路一类有源器件的噪声，则用噪声系数来衡量： )/(0NSi输 出 端 信 噪 比输 入 端 信 噪 比噪 声 系 数14、解释失效率及其单位，解释“浴盆曲线”各段的含义。答：电子元器件的工作寿命结束，叫做失效。度量电子产品可靠性
17、的基本参数是时间，即用有效工作寿命的长短来评价它们的可靠性。电子元器件的可靠性用失效率表示。 运 用 时 间运 用 总 数失 效 数失 效 率 )(t失效率的常用单位是 Fit（ “菲特” ） ，1Fit 10-9/h。即一百万个元器件运用一千小时，每发生一个失效，就叫做 1Fit。失效率越低，说明元器件的可靠性越高。电子元器件的失效率还是时间的函数。新制造出来的电子元器件，在刚刚投入使用的一段时间内，失效率比较高，这种失效称为早期失效，相应的这段时间叫做早期失效期。在经过早期失效期以后，电子元器件将进入正常使用阶段，其失效率会显著地迅速讲低，这个阶段叫做偶然失效期。在经过长时间的使用之后，元
18、器件可能会逐渐老化，失效率又开始增高，甚至寿命结束，这个阶段叫做老化失效期。在早期失效期、偶然失效期、老化失效期内，电子元器件的失效率是大不一样的，其变化的规律就象一个浴盆的剖面，所以这条曲线常被称为“浴盆曲线” 。15、如何对电子元器件进行检验和筛选？答：在正规化的电子整机生产厂中，都设有专门的车间或工位，根据产品具体电路的要求，依照元器件的检验筛选工艺文件，对元器件进行严格的检验和筛选，既“使用筛选” 。使用筛选的项目，包括外观质量检验、功能性筛选和老化筛选。-_对那些要求不是很高的低档电子产品，一般采用随机抽样的方法检验筛选元器件；而对那些要求较高、工作环境严酷的产品，则必须采用更加严格
19、的老化筛选方法来逐个检验元器件。采用随机抽样的方法检验筛选元器件时，对于通过各种渠道进货的元器件，都要长年、定期进行例行的检验（例行试验） 。16、试叙述老化筛选的原理，作用及方法。 “电解电容器在使用前经过一年的存储时间，就可以达到自然老化” ，这句话对吗？答：老化筛选的原理及作用是，给电子元器件施加热的、电的、机械的或者多种结合的外部效应力，模拟恶劣的工作环境，使它们内部的潜在故障加速暴露出来，然后进行电气参数测量，筛选剔除那些失效或参数变化了的元器件，尽可能把早期失效消灭在正常使用之前。在电子整机产品生产厂家里，广泛使用的老化筛选项目有高温存储老化、高低温循环老化、高低温冲击老化和高温功
20、率老化等，其中高温功率老化是目前使用最多的试验项目。高温功率老化是给元器件通电，模拟它们在实际电路中的工作条件，再加上80 180之间的高温进行几小时至几十小时的老化，这是一种对元器件的多种潜在故障都有筛选作用的有效方法。“电解电容器在使用前经过一年的存储时间，就可以达到自然老化”这种说法不正确。电解电容器的储存时间一般不要超过半年，这是因为在长期搁置不用的过程中，电解液可能干涸，电容量将逐渐变小，甚至彻底损坏。存放时间超过半年的电解电容器，应该进行“电锻老化”恢复其性能；存储时间超过三年的，就应该认为已经失效。17、在元器件上常用的数值标注方法有哪三种？答：常用的数值标注方法有直标法、文字符
21、号法、色标法三种。把元器件的主要参数直接印制在元件的表面上即为直标法。在圆柱形元件（主要是电阻）体上印制色环、在球形元件（电容、电感）和异形器件（如三极管）体上印制色点，表示它们的主要参数及特点，称为色码（color code）标注法，简称色标法。用文字符号来表示其种类及有关参数，即为文字符号法。18、请说明以下表面安装元件上文字的含义及元件名称：答：黑色，6R2（表示阻值为 6.2 的电阻）黑色，1M5（表示阻值为 1.5M 的电阻）半黑半白，100，6V（表示耐压为 6V，容量为 10pF 的电解电容）带一字槽可微调、三个引脚的 SMD 元件，上面标注是 502（表示阻值为 5k的电位器）
22、 。19、 试默写出色标法的色码定义。-_黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银、无色 将表2.1中E24系列标称值改用色标法表示出来。 请用四色环标注出电阻：6.8k5，475。 用五色环标注电阻：2.00k1，39.01。 已知电阻上色标排列次序如下，试写出各对应的电阻值及允许偏差：“橙白黄 金” 、 “棕黑金 金” 、 “绿蓝黑棕 棕” 、 “灰红黑银 棕”答：（1）色码识别定义颜色 有效数字 倍率（乘数） 允许偏差（）黑 0 100 -棕 1 101 1红 2 102 2橙 3 103 -黄 4 104 -绿 5 105 0.5蓝 6 106 0.25紫 7 107 0.1灰
23、8 108 -白 9 109 -20+50金 - 10-1 5银 - 10-2 10无色 - - 20 将表 2.1 中 E24 系列标称值改用色标法表示出来。E24J（）5 四环表示3.33.63.94.34.75.15.66.26.87.58.29.1橙橙金金橙蓝金金橙白金金黄橙金金黄紫金金绿棕金金绿蓝金金蓝红金金蓝灰金金紫绿金金灰红金金白棕金金 请用四色环标注出电阻：6.8k5：蓝灰橙金475：黄紫黑金 用五色环标注电阻：-_2.00k1： 红黑黑棕棕39.01： 橙白黑金棕 已知电阻上色标排列次序如下，试写出各对应的电阻值及允许偏差：“橙白黄 金”：39 k5“棕黑金 金” ：15“绿
24、蓝黑棕 棕”：5.6 k1“灰红黑银 棕”：8.2 120、 电阻器如何命名？答：国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻）第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。如 R 表示电阻，W 表示电位器。第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T碳膜、H 合成碳膜、S 有机实心、 N无机实心、J金属膜，Y 氧化膜、C沉积膜、I玻璃轴膜、X线绕。第三部分：分类：一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。1普通、2普通、3超高频、4高阻、5高温、6精密、7精密、8高压、9特殊、G高功率、T可调。第四部分：序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸
25、和性能指标等。 电阻器如何分类？电阻器的主要技术指标有哪些？答：按照制造工艺或材料，电阻器可分类如下。1）合金型：用块状电阻合金拉制成合金线或碾压成合金箔制成的电阻，如线绕电阻、精密合金箔电阻等。2）薄膜型：在玻璃或陶瓷基体上沉积一层电阻薄膜，膜的厚度一般在几微米以下，薄膜材料有碳膜、金属膜、化学沉积膜及金属氧化膜等。3）合成型：电阻体由导电颗粒和化学粘接剂混合而成，可以制成薄膜或实芯两种类型，常见有合成膜电阻和实芯电阻。按照使用范围及用途，电阻器可分类如下：1）普通型：指能适应一般技术要求的电阻，额定功率范围为 0.052W，阻值为 122M，允许偏差5、10、20等。2）精密型：有较高精密
26、度及稳定性，功率一般不大于 2 瓦，标称值在0.0120M 之间，精度在20.001之间分档。3）高频型：电阻自身电感量极小，常称为无感电阻。用于高频电路，阻值小于 1k，功率范围宽，最大可达 100W。4）高压型：用于高压装置中，功率在 0.515W 之间，额定电压可达 35kV以上，标称阻值可达 1（1000M） 。5）高阻型：阻值在 10M 以上，最高可达 1014。-_6）集成电阻（电阻排）：这是一种电阻网络，它具有体积小、规整化、精密度高等特点，特别适用于电子仪器仪表及计算机产品中。电阻器的主要技术指标有：额定功率、标称阻值、允许偏差（精度等级） 、温度系数、非线性度、噪声系数等项。
27、 如何正确选用电阻器？答：电阻器应该选用标称阻值系列，允许偏差多用5的，额定功率大约为在电路中的实际功耗的 1.52 倍以上。在研制电子产品时，要仔细分析电路的具体要求。在那些稳定性、耐热性、可靠性要求比较高的电路中，应该选用金属膜或金属氧化膜电阻；如果要求功率大、耐热性能好，工作频率又不高，则可选用线绕电阻；对于无特殊要求的一般电路，可使用碳膜电阻，以便降低成本。21、电位器有哪些类别？有哪些技术指标？如何选用？如何安装？答：电位器可按用途、材料、结构特点、阻值变化规律、驱动机构的运动方式等因素进行分类。常见的电位器种类见下表。电位器技术指标的参数很多，但一般来说，最主要的几项基本指标有标称
28、阻值、额定功率、滑动噪声、极限电压、阻值变化规律、分辨力等。一般来说，电位器的选用原则如下：普通电子仪器：合成碳膜或有机实芯电位器；大功率低频电路、高温情况：线绕或金属玻璃釉电位器；高精度：线绕、导电塑料或精密合成碳膜电位器；高分辨力各类非线绕电位器或多圈式微调电位器；高频、高稳定性：薄膜电位器；调节后不需再动：轴端锁紧式电位器；多个电路同步调节：多联电位器；精密、微量调节：带慢轴调节机构的微调电位器；要求电压均匀变化：直线式电位器；音量控制电位器：指数式电位器。电位器的安装要点： 焊接前要对焊点做好镀锡处理，去除焊点上的漆皮与污垢；焊接时间要适宜，不得加热过长，避免引线周围的壳体软化变形。
29、有些电位器的端面上备有防止壳体转动的定位柱，安装时要注意检查定位柱是否正确装入安装面板上的定位孔里，避免壳体变形；用螺钉固定的矩形微调电分类形式 举 例线绕 线绕电位器(WX)合金型金属箔 金属箔电位器(WB)薄膜型 金属膜电位器(WJ)，金属氧化膜电位器(WY)，复合膜电位器(WH)，碳膜电位器(WT)有机 有机实芯电位器(WS)合成型无机 无机实芯电位器，金属玻璃釉电位器(WI)材料导电塑料 直滑式(LP)，旋转式(CP) 用途 普通，精密，微调，功率，专用（高频，高压，耐热）线性 线性电位器(X)阻值变化规律 非线性 对数式(D)，指数式(Z)，正余弦式结构特点 单圈，多圈，单联，多联，有止挡，无止挡，带推拉开关，带旋转开关，锁紧式调节方式 旋转式，直滑式
