电子装联工艺技术丛书介绍

电子装联工艺技术丛书介绍

《电子技术》课程标准

电子技术》课程标准 课程代码:适用专业:电气自动化制订 系部:机电工程系制订时间: 2018 年 2 月

《电子技术》课程标准 一、课程概述 (一)课程定位 本课程标准依据机电一体化技术专业标准中的人才培养目标和培养规格以及对《电子技术》课程教学目标要求而制订,用于指导《电子技术》课程教学 与课程建设。 本课程是电气自动化专业的一门公共学习领域专业基础课程,是一门基于职业能力分析,以模拟电子电路为载体,将典型模拟电路设计、调试与应用有机融合的理论性、实践性都较强的课程。 本课程的任务是使学生掌握电子技术方面的基本理论和基本知识,为学习后 续专业课准备必要的知识,并为从事有关实际工作奠定必要的基础。通过项目训练,使学生具备识别与选用元器件的能力;电路识图与绘图的能力;对电子电路进行基本分析、计算的能力;对典型电路进行设计、调试、检测与维修的职业能力和职业素养。通过逻辑思维能力训练,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,自主学习能力,训练学生的创新能力。 (二)先修后续课程 本课程的前导课程为:高等数学、电工技术,使学生具备基本的电子元器件检测能力、电路识图绘图能力、电路设计和分析能力。本课程为后续专业课程电气控制技术、PLC 技术、电气设备故障与维护的学习提供知识储备和技能储备,同时培养学生解决问题的方法能力和社会能力,为今后的工作打下良好的基础。 二、课程目标 本课程的目标是使学生具备本专业的高素质的劳动者和高级技术应用性人才所必须的电子设计的基本知识和灵活应用电子元器件的基本技能;为学生全面 掌握电子电路设计技术和技能,提高综合素质,增强适应职业变化的能力和学习的能力,为以后就业和继续学习打下一定的基础;通过项目的解决,培养学生的团结协作、吃苦耐劳的品德和良好的职业道德。 (一)知识目标 1、初步掌握常用电子器件 2、掌握放大电路基础,频率特性与多级放大器,功率放大器 3、掌握运算放大器及其应用 4、掌握稳压电源的工作原理 5、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计分析。 (二)能力目标 1、学会常用电子元器件的识别和选用; 2、学会设计小信号功率放大器电路; 3、学会集成运放的应用和集成稳压电源的设计; 4、学会组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计和分析方法。 (三)素质目标 1、提高学生分析问题和解决问题的能力 2、培养学生的科学思维能力、创新能力,能够独立完成规定的实验,具有一定的分 析解决实际问题的能力,以满足学生毕业后从事本专业领域工作岗位的需要 3、培养学生的团队合作精神、语言表达能力、决策能力、自学能力、客观评价能力、竞争意识、可持续发展能力等职业综合素质,为以后从事专业工作奠定基础。 三、课程内容 《电子技术》课程以培养职业能力为目标,将工作任务和工作过程进行整合、序化,按照职业成长规律与认知学习规律,精心设计了六个学习主情境,分别是: 常用仪表的使用和常用电子器件的测试与辨别、功率放大器的设计、集成运放的 应用电路设计、直流稳压电源的设计、三人表决电路设计、计数器电路设计。每个学习情境包含多个学习性工作任务。 表1课程内容与学时分配

现代电力电子技术作业

三相桥式SPWM逆变电路仿真 一、设计的技术指标: 直流母线电压输入:650V; 输出三相交流相电压:220V; 调制方式:SPWM; 频率调制比:N=5; 幅值调制比为:0.8; 二、工作原理 三相桥式逆变电路如图所示,图中应用V1-V6作为逆变开关,也可用其它全控型器件构成逆变器,若用晶闸管时,还应有强迫换流电路。 从电路结构上看,如果把三相负载看成三相整流变压器的三个绕组,那么三相桥式逆变电路犹如三相桥式可控整流电路与三相二极管整流电路的反并联,其中可控电路用来实现直流到交流的逆变,不可控电路为感性负载电流提供续流回路,完成无功能量的续流和反馈,因此VD1~VD6称为续流二极管或反馈二极管。 在三相桥式逆变电路中,各管的导通次序同整流电路一样,也是T1、T2、T3……T6、T1……各管的触发信号依次互差60?。根据各管的导通时间可以分为180?导通型和120?导通型两种工作方式,在180?导通型的逆变电路中,任意瞬间都有三只管子导通,各管导通时间为180?,同一桥臂中上下两只管子轮流导通,称为互补管。在120?导通型逆变电路中,各管导通120?,任意瞬间只有不同相的两只管子导通,同一桥臂中的两只管子不是瞬时互补导通,而是有60?的间隙时间,当某相中没有逆变管导通时,其感性电流经该相中的二极管流通。

上图中的uao`、ubo`与uco`是逆变器输出端a、b、c分别与直流电源中点o`之间的电压,o`点与负载的零点o并不一定是等电位的,uao`等并不代表负载上的相电压。令负载零点o与直流电源中点o`之间的电压为uoo`,则负载各相的相电压分别为 (3-1) 将式(3-1)中各式相加并整理后得 一般负载三相对称,则uao+ubo+uco=0,故有 (3-2) 由此可求得a相负载电压为 (3-3) 在图3.3中绘出了相应的负载a相电压波形,ubo和uco波形与此相似。 三、仿真电路图

现代电子装联先进制造技术的发展展望(一)

现代电子装联先进制造技术的发展展望 陈正浩 中国电子科技集团公司第十研究所 摘要:本文在简要介绍先进制造技术的定义和主要内容的基础上,分析了电路设计的现状及发展态势,论述了电子装联的基本概念和电子装联技术的现状,从高密度细间距元器件、可制造性设计(DFM)、板级电路组装技术、微波组件组装焊接工艺技术、电子产品高密度小型化设计、整机级先进制造技术和微组装技术六个层面全方位叙述了现代电子装联先进制造技术的发展趋势。 关键词:先进制造技术电子装联可制造性设计板级电路组装技术微波组件微组装技术整机级先进制造技术 前言 2014年中国政府提出“中国制造-2025”,它的核心是:应用物联网、智能化等新技术提高制造业水平,将制造业向智能化转型,通过决定生产制造过程等的网络技术,实现实时管理。它“自下而上”的生产模式革命,不但节约创新技术、成本与时间,还拥有培育新市场的潜力与机会,就是以解决顾客问题为主。 在电子制造业中应该是“制造+互联网”,互联网只是实现“中国制造-2025”的一个工具。 在中国制造今后重点发展的项目中,新型电子信息技术位列其首,包含了航空装备、航天装备、船舶装备以及智能汽车等,这些重大项目无不与电子装联技术息息相关,可以说电子装联技术中的先进制造技术是决定这些项目能否成功的关键因素之一。 那么,什么是影响“中国制造-2025”成功实施的电子装联技术先进制造技术?在业界更多的人们局限于PCB/PCBA的SMT,这无疑是十分狭隘的。 本文立足于高可靠电子装备,从高密度细间距元器件、可制造性设计(DFM)、板级电路组装技术、微波组件组装焊接工艺技术、电子产品高密度小型化设计、整机级先进制造技术和微组装技术六个层面全方位叙述了现代电子装联先进制造技术的发展趋势。 一.先进制造技术基本理念 1.什么是先进制造技术? 2008年以中国工程院院士童志鹏为总编,程辉明为主编的《先进电子制造技术》(第二版)是这样定义的:“先进制造技术是当代信息技术、综合自动化技术、现代企业管理技术和制造技术的有机结合,是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等高新技术成果,并将其优化、集成并综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,

现代电力电子技术的发展(精)

现代电力电子技术的发展 浙江大学电气工程学院电气工程及其自动化992班马玥 (浙江杭州310027 E-mail: yeair@https://www.360docs.net/doc/bf9453456.html,学号:3991001053 摘要:本文简要回顾电力电子技术的发展,阐述了现代电力电子技术发展的趋势,论述了走向信息时代的电力电子技术和器件的创新、应用,将对我国工业尤其是信息产业领域形成巨大的生产力,从而推动国民经济高速、高效可持续发展。 关键词:现代电力电子技术;应用;发展趋势 The Development of Modern Power Electronics Technique Ma Yue Electrical Engineering College. Zhejiang University. Hangzhou 310027, China E-mail: yeair@https://www.360docs.net/doc/bf9453456.html, Abstract: This paper reviews the development of power electronics technique, as well as its current situation and anticipated trend of development. Keywords: modern power electronics technique, application, development trend. 1、概述 自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装臵,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。

电子装联工艺教程-单元3焊接工艺

单元 3 焊接工艺 焊接是电子产品组装过程中的重要工艺。焊接质量的好坏,直接影响电子电路及电子装置的工作性能。优良的焊接质量,可为电路提供良好的稳定性、可靠性,不良的焊接方法会导致元器件损坏,给测试带来很大困难,有时还会留下隐患,影响的电子设备可靠性。随着电子产品复杂程度的提高,使用的元器件越来越多,有些电子产品(尤其是有些大型电子设备)要使用几百上千个元器件,焊点数量则成千上万。而一个不良焊点都会影响整个产品的可靠性。焊接质量是电子产品质量的关键。因此,掌握熟练焊接操作技能对于生产一线的技术人员是十分重要的。 本单元主要介绍锡铅焊接的基础知识、焊料和焊剂的选用、手工焊接技术和自动焊接技术等内容。并安排了焊接训练。 3-1焊接的基础知识 3-1-1锡焊分类及特点 焊接一般分三大类:熔焊、接触焊和钎焊。 1.熔焊 熔焊是指在焊接过程中,将焊件接头加热至熔化状态,在不外加压力的情况下完成焊接的方法。如电弧焊、气焊等。 2.接触焊 在焊接过程中,必须对焊件施加压力(加热或不加热)完成焊接的方法。如超声波焊、脉冲焊、摩擦焊等。 3.钎焊 钎焊采用比被焊件熔点低的金属材料作焊料,将焊件和焊料加热到高于焊料的熔点而低于被焊物的熔点的温度,利用液态焊料润湿被焊物,并与被焊物相互扩散,实现连接。 钎焊根据使用焊料熔点的不同又可分为硬钎焊和软钎焊。使用焊料的熔点高于4500C的焊接称硬钎焊;使用焊料的熔点低于4500C的焊接称软钎焊。电子产品安装工艺中所谓的“焊接”就是软钎焊的一种,主要使用锡、铅等低熔点合金材料作焊料,因此俗称“锡焊”。 3-1-2焊接的机理 电子线路的焊接看似简单,似乎只不过是熔融的焊料与被焊金属(母材)的结合过程,但究其微观机理则是非常复杂的,它涉及物理、化学、材料学、电学等相关知识。熟悉有关焊接的基础理论,才能对焊接中出现的各种问题心中有数,应付自如,从而提高焊点的焊接质量。 所谓焊接是将焊料、被焊金属同时加热到最佳温度,依靠熔融焊料添满被金属间隙并与之形成金属合金结合的一种过程。从微观的角度分析,焊接包括两个过程:一个是润湿过程,另一个是扩散过程。 1.润湿(横向流动) 又称浸润,是指熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层。浸润程度主要决定于焊件表面的清洁程度及焊料的表面张力。金属表面看起来是比较光滑的,但在显微镜下面看,有无数的凸凹不平、晶界和伤痕,的焊料就是沿着这些表面上的凸凹和伤痕靠毛细作用润湿扩散开去的,因此焊接时应使焊锡流淌。流淌的过程一般是松香在前面清除氧化膜,焊锡紧跟其后,所以说润湿基本上是熔化的焊料沿着物体表面横向流动。润湿的好坏用润湿角

浅谈现代电子装联工艺技术的发展走向

浅谈现代电子装联工艺技术的发展走向 【摘要】现代芯片封装技术发展日新月异,它快速地推动了作为电子装联的主流SMT迈入了后SMT(post-SMT)时代。本文描述了现代电子装联技术的发展态势和目前已达到的技术水平,分析了促使其技术发展的驱动力。 【关键词】电子装联;SMT;发展 一、电子装联目前的发展水平 传统采用基板和电子元器件分别制作,再利用SMT技术将其组装在一起的安装方式,在实现更高性能,微型化、薄型化等方面,显得有些无能为力。电子安装正从SMT向后SMT(post-SMT)转变。通讯终端产品是加速开发3D封装及组装的主动力,例如手机已从低端(通话和收发短消息)向高端(可拍照、电视、广播、MP3、彩屏、和弦振声、蓝牙和游戏等)发展,要求体积小、重量轻、功能多。专家预测:2008年以后手机用存储器将超过PC用存储器。芯片堆叠封装(SDP),多芯片封装(MCP)和堆叠芯片尺寸封装(SCSP)等,将大量应用,装联工艺必须加快自身的技术进步,以适用其发展。为适应微型元器件组装定位的要求,新的精准定位工艺方法不断推出,例如日本松下公司针对0201的安装推出的“APC(Advanced Process Control)”系统,可以有效地减少工序中由于焊盘位置偏差和焊膏印刷位置偏差而引起的再流焊接的不良,作为继SMT技术之后(post-SMT)的下一代安装技术,将促使电子元器件、封装、安装等产业发生重大变革。驱使原来由芯片→封装→安装→再到整机的由前决定后的垂直生产链体系,转变为前后彼此制约的平行生产链体系,工艺技术路线也必将作出重大调整,以适应生产链的变革,PCB基板加工和安装相结合的技术是未来瞩目的重大发展方向。 二、高密度组装中的“微焊接”技术加速发展 高密度电子产品组装中的微焊接技术,是随着高密度面阵列封装器件(如CSP、FCOB等)在工业中的大量应用而出现的。其特点是: ★芯片级封装具有封装密度高,例如:在一片5mm×5mm的面积上集成了5000个以上的接点数; ★焊点大小愈来愈微细化,例如:间距为0.4mm的CSP其焊球的直径将小于0.15mm。在SMT组装各工序焊接缺陷大幅上升。像上述这样的凸形接合部的出现,加速了“微焊接”技术的快速发展。“微焊接”技术就意味着接合部(焊点)的微细化,密间距的焊点数急剧增加,接合的可靠性要求更高。归纳起来,“微焊接”技术正面临着下述两个基本课题:①“微焊接”工艺,由于人手不可能直接接近,基本上属于一种“无检查工艺”。为了实现上述要求的无检查工艺的目的,必须要建立确保焊点接触可靠性的保证系统(对制造系统的要求)。②由于焊点的微细化,焊接接合部自身的接续可靠性必须要确保。为此,要求有最完全的接

试论电子装联禁(限)用工艺的应用

试论电子装联禁(限)用工艺的应用 摘要:本文对在航天电子产品的电子装配焊接中,所使用的一些工艺方法要求,禁止或限制应用情况,结合现状操作进行了客观的剖析。同时结合现代电子材料的应用和发展,装联技术现状与某些标准执行时所发生的冲突提出了看法。 在电子装联界,众所周知,禁(限)用工艺的提法,主要是指从事航天电子产品的装配焊接时的一种特别强调的工艺要求,不能把所有其它标准中(如GJB-国军标、SJ-电子工业行业军标、HB-等)但凡涉及到“不”、“不能”、“不应”、“不允许”、“要求”、“应按”等字眼的这些常规工艺要求及规定,提炼出来通通称之为禁(限)用工艺,这是不妥当的,禁(限)用工艺就是航天产品的专用名词,为的是突显航天产品的重要性、不可维修性。 航天产品的生产,不仅在电子装联中有禁(限)用工艺的说法,在航天产品的整个加工过程中都有禁(限)用工艺的要求。 例如:在冷加工的切削工艺中:对精密零件精加工后有瓷质阳极化工序时,精加工不可采用乳化液冷却;气体轴承组件的精密密封面不得采用湿式研磨。在焊接及特种加工工艺中:对铝及铝合金的熔焊要求,严禁采用突然拉高电弧而收弧的方法焊接铝及其合金;钛及钛合金焊接有密封承力及耐蚀要求的钛合金构件的焊接,对正反面不能保护或保护效果不好的情况下不允许焊接。在表面工程中:镀覆工艺要求,对于各种焊接部件,如果有缝隙或气孔,不允许镀覆;下列情况不宜采用镀锌(限用):以硝酸为基的氧化剂及其蒸气中工作的零件;在工作中受摩擦的零件;厚度小于0.5 mm的薄片零件;具有渗碳表面的零件。在热加工中:热处理工艺及锻造加工工艺要求,禁止燃烧炉的火焰直接接触工件;高温合金热处理禁止使用还原气氛;Cr13型不锈钢在回火腐蚀区回火的零件禁止用酸洗。在复合材料构件加工中:对O型橡胶密封圈工艺要求,O型圈在制造、使用过程中严禁与油类,酸,碱有机溶剂等影响橡胶性能的物质接触;对航天用胶料混炼,转运的要求是,航天用胶料混炼禁止有胶疙瘩及大于0.15 mm的外来杂质;胶料的搬运严禁与油类、润滑脂、酸碱及其它化学药品等有害于混炼质量的物质接触。等等还有很多这样的禁(限)用要求条项,这里不能一一列举出来了。 为什么在航天电子设备领域里对产品的制造有这些较为详细的、严格的、明确的要求呢?这正是航天产品每一个制造者都知道的:稳妥可靠,万无一失, 这些禁(限)用工艺要求的出处,大多都是在产品的某一个制造环节中、甚至在发射过程中,曾经出过质量故障而引发的。

电子技术发展史概述首次

电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始,电子器件出现了飞速的发展,而且随着微电子和半导体制造工艺的进步,集成度不断提高。CPLD/FPGA、ARM、DSP、A/D、D/A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊,嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限,使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在,人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识,而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象,在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间,在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要,我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造,而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪,指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期,由于生产发展的需要,在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在 1785 年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力,电荷的概念开始有了定量的意义。

1820 年,奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用,揭开了电学理论的新的一页。同年,安培确定了通有电流的线圈的作用及磁铁相似,这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在 1826 年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献,他在1831 年发现的电磁感应现象是以后电子技术的重要理论基础。在电磁现象的理论及使用问题的研究上,楞次发挥了巨大的作用,他在1833 年建立确定感应电流方向的定则(楞次定则)。其后,他致力于电机理论的研究,并阐明了电机可逆性的原理。楞次在 1844 年还及英国物理学家焦耳分别独立的确定了电流热效应定律(焦耳 - 楞次定律)。及楞次一道从事电磁现象研究工作的雅可比在 1834 年制造出世界上第一台电动机,从而证明了实际应用电能的可能性。电机工程得以飞跃的发展是及多里沃 - 多勃罗沃尔斯基的工作分不开的。这位杰出的俄罗斯工程师是三相系统的创始者,他发明和制造出三相异步电机和三相变压器,并首先采用了三相输电线。在法拉第的研究工作基础上,麦克斯韦在 1864 年至 1873 年提出了电磁波理论。他从理论上推测到电磁波的存在,为无线电技术的发展奠定了理论基础。1888 年,赫兹通过实验获得电磁波,证实了麦克斯韦的理论。但实际利用电磁波为人类服务的还应归功于马克尼和波波夫。大约在赫兹实验成功七年之后,他们彼此独立的分别在意大利和俄国进行通信试验,为无线电技术的发展开辟了道路。 人类在自然界斗争的过程中,不断总结和丰富着自己的知识。电子科学技术就是在生产斗争和科学实验中发展起来的。 1883 年美国

现代电子装联工艺技术的发展及未来走向

现代电子工艺技术的发展及未来走向 代芯片封装技术发展日新月异,它快速地推动了作为电子装联的主流SMT 迈入了后SMT(post-SMT)时代。超高性能、超微型化、超薄型化的产品设计技术的异军突起,使得传统的SMT流程和概念愈来愈显得无能为力了。本文针对这种咄咄逼人的发展形势,较全面地描述了现代电子装联技术的发展态势和目前已达到的技术水平,分析了促使其技术发展的驱动力。评述了未来的发展走向。 1 电子装联目前的发展水平 ⑴传统采用基板和电子元器件分别制作,再利用SMT技术将其组装在一起的安装方式,在实现更高性能,微型化、薄型化等方面,显得有些无能为力。电子安装正从SMT向后SMT(post-SMT) ⑵电子设备追求高性能、高功能,向轻薄短小方向发展永无止境,超小型便携电子设备的需求急速增加。急需要采用元器件复合化和三维封装的形式 ⑶通讯终端产品是加速开发3D封装及组装的主动力,例如手机已从低端(通话和收发短消息)向高端(可拍照、电视、广播、MP3、彩屏、和弦振声、蓝牙和游戏等)发展,要求体积小、重量轻、功能多。专家预测:2008年以后手机用存储器将超过PC用存储器。芯片堆叠封装(SDP),多芯片封装(MCP)和堆叠芯片尺寸封装(SCSP)等,将大量应用,装联工艺必须加快自身的技术进步,以适用其发展 ⑷板级三维安装工艺已近成熟 ⑸为适应微型元器件组装定位的要求,新的精准定位工艺方法不断推出,例如日本松下公司针对0201的安装推出的“APC(Advanced Process Control)”系统,可以有效地减少工序中由于焊盘位置偏差和焊膏印刷位置偏差而引起的再流焊接的不良 ⑹ 作为继SMT技术之后(post-SMT)的下一代安装技术,将促使电子元器件、封装、安装等产业发生重大变革。驱使原来由芯片→ 封装→ 安装→ 再到整机的由前决定后的垂直生产链体系,转变为前后彼此制约的平行生产链体系,工艺技术路线也必将作出重大调整,以适应生产链的变革; ⑺ PCB基板加工和安装相结合的技术是未来瞩目的重大发展方向。 2.高密度组装中的“微焊接”技术加速发展 ⑴高密度电子产品组装中的微焊接技术,是随着高密度面阵列封装器件(如CSP、FCOB等)在工业中的大量应用而出现的。其特点是: ·芯片级封装具有封装密度高,例如:在一片5 mm×5 mm的面积上集成了5 000个以上的接点数; ·焊点大小愈来愈微细化,例如:间距为0.4 mm的CSP其焊球的直径将小于0.15 mm。在SMT组装各工序焊接缺陷大幅上升 像上述这样的凸形接合部的出现,加速了“微焊接”技术的快速发展。 ⑵顾名思义“微焊接”技术就意味着接合部(焊点)的微细化,密间距的焊点数急剧增加,接合的可靠性要求更高。归纳起来,“微焊接”技术正面临着下述两个基本课题: ①“微焊接”工艺,由于人手不可能直接接近,基本上属于一种“无检查工艺”。为了实现上述要求的无检查工艺的目的,必须要建立确保焊点接触可靠性的保证系统(对制造系统的要求)。

《电力电子技术基础》读书笔记

电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用,因此,电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。而电力电子技术的不断发展,新材料、新结构器件的陆续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。 电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。具体地说,就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,主要用于电力变换。目前所用的电力电子器件均用半导体制成,故也称电力半导体器件。通常把电力电子技术分为电力电子器件制造技术(理论基础是半导体物理)和变流技术(理论基础是电路理论)两个分支。电力电子器件的制造技术是电力电子技术的基础,而变流技术则是电力电子技术的核心。 电力电子技术的发展史 自 20 世纪50 年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子技术的诞生。在随后的40 余年里,电力电子技术在器件、变流电路、控制技术等方面都发生了日新月异的变化,在国际上,电力电子技术是竞争最激烈的高新技术领域。 电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用,因此,电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为电力电子技术的诞生奠定了基础。晶闸管自诞生以来,电力电子器件已经走过了五十多年的概念更新、性能换代的发展历程。 第一代电力电子器件 以电力二极管和晶闸管(SCR)为代表的第一代电力电子器件,以其体积小、功耗低等优势首先在大功率整流电路中迅速取代老式的汞弧整流器,取得了明显的节能效果,并奠定了现代电力电子技术的基础。电力二极管对改善各种电力电子电路的性能、降低电路损耗和提高电源使用效率等方面都具有非常重要的作用。目前,硅整流管已形成普通整流管、快恢复整流管和肖特基整流管三种主要类型。晶闸管诞生后,其结构的改进和工艺的改革,为新器件的不断出现提供了条件。由晶闸管及其派生器件构成的各种电力电子系统在工业应用中主要解决了传统的电能变换装置中所存在的能耗大和装置笨重等问题,因而大大提高电能的利用率,同时也使工业噪声得到一定程度的控制。 第二代电力电子器件 自20世纪70 年代中期起,电力晶体管(GTR)、可关断晶闸管(GTO)、电力场控晶体管(功率MOSFET)、静电感应晶体管(SIT)、MOS 控制晶闸管(MCT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等通断两态双可控器件相继问世,电力电子器件日趋成熟。一般将这类具有自关断能力的器件称为第二代电力电子器件。全控型器件的开关速度普遍高于晶闸管,可用于开关频率较高的电路。 第三代电力电子器件 进入20 世纪90 年代以后,为了使电力电子装置的结构紧凑、体积减少,常常把若干个电力电子器件及必要的辅助元件做成模块的形式,这给应用带来了很大的方便。后来,又把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC),也就是说,电力电子器件的研究和开发已进入高频化、标准模块化、集成化和智能化时代。电力电子器件的高频化是今后电力电子技术创新

现代电子装联工艺技术研究发展趋势

129电子技术现代电子装联工艺技术研究发展趋势 胡振华,冯 瑞,黄 霖,连 超 (中航工业计算所,西安 710065 ) 摘 要:本文介绍了目前按电子装联发展水平,提出电子装联技术发展的重要性,并阐述我国电子装联技术发展状况,对现代电子装联工艺技术研究发展趋势进行分析,以供参考。 关键词:电子装联;工艺技术;发展;趋势 1 目前电子装联的发展水平 目前,现代电子装联的发展目标主要是朝着高性能、微型化、薄型化的方向发展,然而传统安装方式是采用基板与电子元器件非别制作并采用SMT技术进行组装,显然不符合现代电子装联工艺技术发展的要求。电子安装的方向正由SMT转变为后SMT发展。3D 封装及组装的加速开发主要是服务于通讯终端产品,以手机产品为例,其主要发展方向就是由低端走向高端,即实现除了一般通话与收发短信息之外的拍照、电视、广博、MP3、彩屏、蓝牙、游戏等多功能的开发。相关专业人士做出分析:PC用存储器将会在若干年后被手机用存储器所代替,并且芯片堆叠封装、多芯片封装以及堆叠芯片尺寸封装等的应用将会越来越广泛,电子装联工艺技术为了适应其发展,必须加快自身技术发展的步伐。由于微型元器件组装定位的要求越来越高,为了迎合这一发展趋势,必须推出更加先进、准确的定位工艺方法,以日本某公司推出的“APC”系统为例,该系统针对0201的安装,传统工艺中焊盘位置以及焊膏印刷位置会由于出现偏差而导致再流焊接不良,而这一系统能够有效减少这一问题的影响。该技术可以说是SMT技术的延伸与发展,对于电子元器件、封装、安装等产业的发展有着十分重要的意义。促使前后彼此制约的的平行生产链体系代替了传统的由前决定后的垂直生产链体系,这对于工艺技术路线的调整有着深远的影响,生产链也势必由此发生巨大的变革。PCB基板加工与安装相结合的技术在未来有着十分美好的发展前景。 2 我国电子装联技术发展状况 在上世纪80年代之前,电烙铁的装联是我国电子工业中电子产品的主要装联方式;而在上世纪80年代以后,DIP双列直插式的IC封装方式逐步被SOIC,PLCC所代替,到了上世纪90年代,IC封装发展迅猛,IC封装由周边端子型转变为球栅阵列型更是取得了显著的成果。 随着片式元器件的迅猛发展,军级、七专级SMC/SMD的生产取得了很大的突破,本世纪初, SMC/SMD在我国电子装备中的使用率增长了超过65%~75%。而在部分小型化电子装备中BGA的应用也越来越广泛,目前,我国电子装备电路组装主要是采用以SMT 为主流的混合组装技术形式。 目前,DCA组装技术的应用越来越广泛,同一电路板的组装将会共同存在DIP、SMC/SMD以及倒装片的形式,同时MCM上安装CSP然后进行3D组装的3D+MCM的先进电子装联技术在部分先进的电子装备中也得到了广泛的应用。 3 电子装联技术发展的重要性 随着我国社会经济的不断进步,电子工业得到了快速的发展,目前电子装备正朝着小型化与高可靠性的方向发展,由此可见电子装联技术的发展必将受到足够的重视。关于电子装备的小型化与高可靠性的发展要求,具体介绍如下: 3.1 电子装备小型化 (1)高密度与新型元器件组装技术。以某高速数据传输设备为例,该设备采用ECL的元件封装形式,IC采用PLCC,可编程门阵列器件为308条脚的QFP、引脚间距0.3mm,器件表温由于ECL过大的电流而达到了70℃。在500×500cm的4层印制板进行布局时,采用芯片封装技术,使设备的散热性能、互连线长度以及信号的延迟得到优化,使数据的传输告诉有效,为设备的正常运行提供了可靠的保障。 以某高放输入单元为例,起初采用的是分立器件,经过互连后需要装入50×50×50mm的屏蔽盒中,然后其具有较多的互联点,导致其可靠性受到影响,因此为了缩小其外形,减小体积,使其性能得到提高,可以采用CSP技术。 以某信息传输及控制部分为例,为使信息传输及控制设备的体积重量得以降低,进而使其性能得以提高,应将整个电路固化在150×150×150mm的范围内,而传统电气互连技术会将体积增大超过5倍,因此为了满足技术指标要求,必须采取MCM技术。 以某RF功率放大器为例,为了促使其朝着轻量化、小型化的方向发展,并且还要保证其发射功率与发射效率,确保其工作具有稳定性。而目前只有多芯片系统设计与组装技术才能满足传统高密度互联技术无法满足的要求。 (2)立体组装技术。立体组装技术即指板级电路立体组装技术,又称为3D组装,该技术是以二维平面为基础,向三维空间叠加发展,最终实现立体电路结构的组装。相比于2D组装电路,3D组装电路在体积重量上就要小80%,由于三维空间组装的优势,在三维空间范围进行组装使能够使空间尺寸利用率、信号传输速度以及电路干扰等得到全面的优化。 3.2 电子装备的高可靠性 电子装联技术在电子设备中即指在电、磁、光、静电、温度等效应以及环境介质中任意两点或者多点之间的电气连通技术,是通过电子、光电子器件、基板、导线、连接器等零部件在电磁介质环境中经布局布线联合制成所设定的电气模型的工程实体制造技术。站在我国电子装联技术发展的的角度而言,焊点可以说是电气互连的“支撑点”。 我国军用电子产品的高密度组装技术的不合格率要求不大于百万分之五十,而传统电子装联技术完全无法达到这一要求,这势必要求我们采用先进的电子装联技术,提高电子装备的可靠性。 4 现代电子装联工艺技术研究发展趋势 在之后的一段长期的发展过程中,电子装联技术的发展主要可以考虑高密度与新型元器件组装技术、多芯片系统设计/组装技术、立体组装技术、整机级三维立体布线技术、特种基板互连技术、微波与毫米波子系统电气互联技术等技术的发展与研究。综上所述,未来电子装联技术工程的知识结构将会越来越复杂,并逐步走向复合化的道路。 参考文献: [1]魏伟.浅谈现代电子装联工艺技术的发展走向[J].电子世界,2014(10):154-154. [2]喻波.浅析我国电子装联技术的发展[J].军民两用技术与产品,2014(19):22-22. [3]张满.微电子封装技术的发展现状[J].焊接技术,2009,38(11):01-05.

电子技术发展史概述-首次

电子技术发展史概述电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始,电子器件出现了飞速的发展,而且随着微电子和半导体制造工艺的进步,集成度不断提高。CPLD/FPGA、ARM、DSP、A/D、D/A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊,嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限,使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在,人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识,而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象,在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间,在《韩非子》和东汉王充着《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要,我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所着的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造,而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪,指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期,由于生产发展的需要,在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在1785年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力,电荷的概念开始有了定量的意义。1820年,奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用,揭开了电学理论的新的一页。同年,安培确定了通有电流的线圈的作用与磁铁相似,这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在1826年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献,他在1831年发现的电磁感应现

电子技术的发展与应用综述

电子技术的发展与应用综述 摘要:本文针对电子技术的基本概念,发展及在自动化专业中的典型应用、工艺、功能电路实现手段及未来发展前景等进行了综述。其中,着重介绍了电子技术自动化、温度控制系统等当前电子技术应用较为广泛的领域。同时,文章以微电子领域为主阐述了电子技术未来发展的方向。 关键词:电子技术;EDA;自动控制;变革 引言 人类历经过以火、陶瓷及金属农具生产为代表的年代;人类也走过以英国瓦特蒸汽机发明为代表的产业革命、以德国李比希为代表的化工技术革命以美国爱迪生发明为代表的电力革命;如今跨入了以高新科技综合创新为代表的信息革命时代。 而正是电子技术的出现和应用,使人类进入了高新技术时代.电子技术诞生的历史虽短,但深入的领域却是最广最深,而且成为人类探索宇宙宏观世界和微观世界的物质技术基础.随着新型电子材料的发现,电子器件发生了深刻变革。 二十一世纪,人类进入信息时代,信息社会中信息的生产、存储、传输和处理等过程一般均由电子电路来完成,因此电子技术在国民经济各方面占有至关重要的作用。尤其是近年来,随着计算机技术、通信技术和微电子技术等高新科技的迅猛发展,大量的生产实践和科学技术领域都存在着大量与电子技术有关的问题,目前,电子技术的应用极其广泛,涉及计算机产业、通讯、科学技术、工农业生产、医疗卫生等各个领域,如电视信号传播、无线电通信、光纤通信、军事雷达、医疗X射线透视等,所有这些方面均与电子科学与技术学科息息相关,密不可分。 电子技术是研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术。电子技术是其他高新技术发展的基础和龙头,它的发展带动了其他高新技术的发展。 1.电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。

现代电子元件装配技术.

现代电子元件装配技术 第一章表面贴装技术概述 一、什么表面贴装技术 表面贴装技术,是使用自动组装设备将表面贴装元器件贴装和焊接到印刷电路板表面指定位置的一种电子装联技术,简称SMT(Surface Mount Technology) 二、表面贴装技术的内涵 表面贴装技术是一门涉及微电子、精密机械、自动控制、焊接、精细化工、材料、检测、管理等多种专业和多门学科的系统工程。 表面贴装技术的重要基础之一是表面贴装元器件,其发展需求和发展程度也是主要受表面贴装元器件发展水平的制约。 表面贴装技术从20世纪60、70开始出现,并逐渐发展起来。 三、表面贴装技术的基本组成 表面贴装技术是一项复杂的系统工程,它主要包含表面组装元器件、表面贴装电路板、材料、组装工艺、组装设计、检测技术、组装和检测设备、控制和管理等技术。 SMT的主要组成部分 设计——结构尺寸、端子形式、耐焊接热等 (1)表面贴装元器件制造——各种元器件的制造技术 包装——编带式、棒式、散装等 (2)表面贴装电路板——单(多)层PCB、陶瓷、瓷釉金属板等 (3)组装设计——电设计、热设计、元器件布局、基板图形布线设计等 组装材料——粘接剂、焊锡膏、助焊剂、清洁剂等 (1)组装工艺组装技术——各种组装设备的工艺参数控制技术 包装——编带式、托盘示、棒式、散装等 四、表面贴装技术的优缺点 1.传统的通孔插装技术(THT) 通孔插装技术,是一种将元器件的引脚插入印刷电路板的通孔中,然后在电路板的引脚伸出面上进行焊接的电子装联技术,简称THT(Through Hole Packaging Technology) 优点:工艺简单,可手工焊接,可用于高电压、强电流电路板的装联 缺点:体积大,重量大,难以实现双面组装 2.表面贴装技术的优缺点 优点:组装密度高,体积小,重量轻,功耗小 缺点:使用专用设备组装,设备成本投入高,工艺复杂 五、典型表面贴装生产流程

《现代电力电子技术》离线作业答案

《现代电力电子技术》离线作业答案 一、单项选择题(只有一个选项正确,共4道小题)1、在晶闸管应用电路中,为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是( ) (A) 干扰信号 (B) 触发电压信号 (C) 触发电流信号 (D) 干扰信号和触发信号正确答案:A2、当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在( ) (A) 导通状态 (B) 关断状态 (C) 饱和状态 (D) 不定正确答案:B3、晶闸管工作过程中,管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以( ) (A) 阳极电流 (B) 门极电流 (C) 阳极电流与门极电流之差 (D)

阳极电流与门极电流之和正确答案:A4、电阻性负载三相半波可控整流电路,相电压的有效值为U2,当控制角α=0时,整流输出电压平均值等于( ) (A) 1、41U2 (B) 2、18U2 (C) 1、73U2 (D) 1、17U2正确答案:D 四、主观题(共14道小题)5、电力电子技术的研究内容?参考答案:主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。 6、电力电子技术的分支?参考答案:电力学、电子学、材料学和控制理论等。 7、电力变换的基本类型?参考答案:包括四种变换类型:(1)整流AC-DC (2)逆变DC-AC (3)斩波DC-DC (4)交交电力变换AC-AC。8、电力电子系统的基本结构及特点?参考答案:电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路,功率变换主电路是属于电路变换的强电电路,控制电路是弱电电路,两者在控制理论的支持下实现接口,从而获得期望性能指标的输出电能。9、电力电子的发展历史及其特点?参考答案:主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍,并说明电力电子技术的未来发展趋势。

电子装联

一、电子封装工程的概念·功能作用及分类 1、定义: 狭义的封装(packaging PKG)主要是在后工程中完成,并可定义为:利用膜技术及微细连接技术,将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接,引出接线端子,并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺; 广义的电子封装应该是狭义的封装与实装工程及基板技术的总和,将半导体、电子器件所具有的电子的、物理的功能。转变为适用于机器或系统的形式,并使之为人类社会服务的科学与技术,统称为电子封装工程。 2、范围:电子封装包括薄厚膜技术、基板技术、微细连接技术、封接及封装技术等四大基础技术,由此派生出各种各样的工艺问题。从材料上讲,电子封装要涉及到各种类型的材料,例如焊丝框架、焊剂焊料、金属超细粉、玻璃超细粉、陶瓷粉料、表面活性剂、有机粘结剂、有机溶剂、金属浆料、导电填料、感光树脂、热硬化树脂、聚酰亚胺薄膜、感光性浆料,还有导体、电阻、介质及各种功能用的薄膜厚膜材料等。从设计、评价、解析技术讲,涉及到膜特性、电气特性、热特性、结构特性及可靠性等方面的分析、评价与检测; 3、功能:一般来说,顾客需要的并不是芯片,而是芯片和PKG构成的半导体器件,PKG的功能主要分为:芯片电气特性的保持功能、芯片保护功能、应力缓和功能、尺寸调整配合功能(间距变换)、规格通用功能; 4、分类: ■按芯片在基板(或中介板)上的装载方式(一级封装)分类:正装片和倒装片、引线键合WB方式和无引线键合方式、倒装片键合、TAB(Tape automated bond ing,自动键合带)及微机械键合之分; ■按基板类型分:有机基板和无机基板、单层(包括柔性带基)、双层、多层、复合基板等; ■按封接或封装方式分:气密性(hermetic or seal)封接和树脂封装; ■按PKG的外形、尺寸、结构分类:根据PKG接线端子的排布方式进行分类,依次出现DIP、PGA、QFP、BGA、CSP等几大类; ■按封装材料、封装器件和封装结构分类:金属封装、陶瓷封装、金属-陶瓷封装、塑料封装; 四.PCB制造工艺流程 1.PCB类型及工序: PCB是英文(Printed Circuit Board)印制线路板的简称,通常把在绝缘材上,按预定设计,制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路.而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形,称为印制线路.这样就把印制

电子装联系列-线扎制作技术

线束制作工艺技术 本讲义列出了线束(扎)制作工艺、检验、保管等工艺技术要求。 本讲义适用于电子产品线束线扎的制作和检验。 一、概述 整机装联线束的制作使用的术语 )样板布线法:将线扎图按1:1比例绘制样板,并在样板上直接布线的工 艺方法。 )按图续绑法:按照工艺规定的扎线方向、续线、甩线顺序,按图样扎线的 工艺方法。 )机上绑线法:导线(束)连接一端或两端后,在机器上进行绑扎的工艺方法。 )续线表:表示线扎分支续(加)入主干(或主分支)的导线号、留长尺寸和从 线扎主干甩(分)出的导线号表。 )扎线方向:根据扎线的形状,尺寸……,给线扎规定的扎线路径。 )布线:按导线表,将导线在绑线样板上或机器上布放的工艺过程。 )线扎整理:将布放好的导线整理平直,并将导线端部引出线按图示尺寸或 工艺要求,修剪整齐的过程。 )线扎绑定:按图示尺寸或工艺要求,线扎用绝缘线(一般用绵丝绳或扎线 带)绑扎,使至定型的工艺过程。 )主干:反映线扎主要尺寸和基本形状的部分。 主分支:直接从主干上分出来的支束。 次分支:从主分支上分出来的支束。 )甩线(分线):线束在绑扎过程中,从主干(或分支)内分出的导线。 续线(加线):线束在绑扎过程中,加入主干(或分支)的导线。 二、材料、工具、设备 扎线的一般常用材料:绵丝绳、尼龙扎线扣、粘胶带、棕丝套管、防波套、帆布、软革、硝基胶液(Q98-1)、聚氯乙烯套管、热缩套管等。 主要工具:钢卷尺、钢直尺、剪刀、留屑钳、剥线钳、斜嘴钳、电烙铁、扎 线枪、布线钉(圆钢钉)等。 主要设备:绞线机、锡锅、热风枪、兆欧表(500V)、印字设备、木质布线板、欧姆表等。 三、整机布线遵循的原则 整机布线设计是在整件装联中各种元件、器件之间进行电连接布线设计,保 证布线位置与结构的合理,实现整机内元器件之间、各组件之间、各插箱类之间等的电连接达到可靠的电性能指标。 整件中涉及到的电源线、信号线、控制线、接地线等各种导线(束)或电缆需按照导线(束)或电缆的类型、频率、功率等分类进行合理绑扎走线,这样可有效防止或减少线间偶束而产生的各种干扰,以及线间高电平线路对低电平线路直接感应。此外,整机的布线要有效合理地利用其机内宝贵的空间,考虑电子设备的可靠性和可维修性。布线设计在确立了上述主要因素外,还要从美学的角度尽量使布线均匀、好看、美观。布线主要原则见下表1。

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