【摘要】電子技能操作實(shí)習(xí)是職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)重要課程之一,其中電子電路的裝接是實(shí)習(xí)教學(xué)和操作訓(xùn)練的主要內(nèi)容。實(shí)習(xí)教學(xué)使用萬(wàn)能板或印制電路板等一次性的電路板就變的不適應(yīng),不僅造成實(shí)習(xí)經(jīng)濟(jì)成本增加,而且對(duì)于學(xué)生的熟練技能的訓(xùn)練就象是一個(gè)瓶頸,嚴(yán)重影響電子實(shí)習(xí)訓(xùn)練的質(zhì)量。經(jīng)過(guò)我校專業(yè)實(shí)習(xí)教師多次探討和實(shí)踐,開(kāi)發(fā)出適合職業(yè)學(xué)校進(jìn)行電子實(shí)習(xí)的鉚釘電路板?,F(xiàn)將其制作方法和元件安裝焊接的工藝介紹如下,希望能對(duì)各級(jí)各類的職業(yè)學(xué)校的電子實(shí)習(xí)教學(xué)提供幫助。
【關(guān)鍵詞】職業(yè)教育;實(shí)習(xí);電子電路;鉚釘板
電子技能操作實(shí)習(xí)是職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)重要課程之一,其中電子電路的裝接是實(shí)習(xí)教學(xué)和操作訓(xùn)練的主要內(nèi)容。傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)教學(xué)中,由于實(shí)習(xí)時(shí)間安排的較少,電路裝接多是使用萬(wàn)能板或印制電路板等一次性的電路板,很難再次或多次應(yīng)用。
隨著職業(yè)教育的發(fā)展和創(chuàng)新,實(shí)習(xí)課時(shí)大幅度增加,基本每個(gè)學(xué)期要安排半個(gè)學(xué)期的實(shí)習(xí)操作訓(xùn)練,隨著訓(xùn)練量的加大,實(shí)習(xí)教學(xué)使用萬(wàn)能板或印制電路板等一次性的電路板就變的不適應(yīng),不僅造成實(shí)習(xí)經(jīng)濟(jì)成本增加,而且對(duì)于學(xué)生的熟練技能的訓(xùn)練象是一個(gè)瓶頸,嚴(yán)重影響電子實(shí)習(xí)訓(xùn)練的質(zhì)量。
考慮到實(shí)習(xí)用電路板要能重復(fù)多次利用、焊盤(pán)強(qiáng)度要高、基板須結(jié)實(shí)、使用操作方便、取材方便等因素,經(jīng)過(guò)我校專業(yè)實(shí)習(xí)教師多次探討和實(shí)踐,開(kāi)發(fā)出適合職業(yè)學(xué)校進(jìn)行電子實(shí)習(xí)的鉚釘電路板,現(xiàn)將其制作方法和元件安裝焊接的工藝介紹如下,希望能對(duì)各級(jí)各類的職業(yè)學(xué)校實(shí)習(xí)教學(xué)提供幫助。
一、鉚釘板的選材和尺寸
鉚釘板是一種使用成本相對(duì)較低,可以反復(fù)使用多次而不易損壞的一種自制的電路板,對(duì)于初學(xué)者練習(xí)焊接技能是較理想的實(shí)習(xí)材料。
根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要,選擇0.2cm厚的環(huán)氧樹(shù)脂板作為基板,制作的大小尺寸是20cm× 15cm,鉚釘采用Φ2mm、長(zhǎng)度2mm的銅鉚釘。
二、鉚釘板的制作
1.畫(huà)線
要制作一塊好的鉚釘板,首先要在鉚釘板上畫(huà)格子線來(lái)確定鉚釘孔的位置,使鉚釘?shù)呐帕袡M平豎直,不僅使用起來(lái)方便,而且美觀。根據(jù)鉚釘大小及電子元器件的端子間距,一般可把鉚釘孔間的尺寸定為0.9cm×0.9cm或0.8cm×0.8cm。
在規(guī)格20cm×15cm的環(huán)氧樹(shù)脂板上用鉛筆畫(huà)出網(wǎng)格,其間距為0.8cm×0.8cm,在環(huán)氧樹(shù)脂板上周?chē)舫鲆欢ǖ目臻g,可以形成18×13個(gè)交叉點(diǎn)。
用手工繪制時(shí)容易造成網(wǎng)格不對(duì)稱,影響后續(xù)打孔工作的順利進(jìn)行。經(jīng)過(guò)幾次的實(shí)踐,采用電腦制作網(wǎng)格紙,打印出來(lái)后貼在環(huán)氧樹(shù)脂板上,這樣各個(gè)相鄰的十字交叉點(diǎn)的間距就很精確了。
2.打孔
完成了頭道畫(huà)線工序后,就要在環(huán)氧樹(shù)脂板上打孔了。根據(jù)我們采用的銅鉚釘?shù)闹睆?,選擇Φ2mm的梅花鉆頭來(lái)鉆鉚釘孔。打孔的時(shí)候可以一塊一塊的打孔,也可以幾塊一起打孔。幾塊一起打的時(shí)候先要把板固定,在基板的四個(gè)腳上1cm×1cm處分別打上孔,然后用螺釘把幾塊板固定的一起,但板的塊數(shù)不能太多,否則鉆頭容易斷。這樣就可以準(zhǔn)備打孔了,在交叉點(diǎn)上先用鉆頭點(diǎn)一下以確定孔位置,然后就可以繼續(xù)向下打完這個(gè)孔,在打孔的時(shí)候一定要拿穩(wěn)基板防止鉆頭折斷飛出造成安全事故。
3.固定鉚釘
把環(huán)氧樹(shù)脂板上所有小方格的交叉點(diǎn)都打好孔后,用刮刀把留在孔邊的毛刺刮掉,緊接著就可以固定鉚釘了。在固定鉚釘之前我們應(yīng)把所需的工具準(zhǔn)備好,一把錘子、一塊方鐵、一只樣沖,準(zhǔn)備好后把方鐵平穩(wěn)的放在工作臺(tái)上。
把銅鉚釘嵌入到打好的小孔中,因?yàn)檫x用的銅鉚釘直徑和長(zhǎng)度都和基板上的孔徑和孔長(zhǎng)相當(dāng),所以嵌入后銅鉚釘不會(huì)很松,且不會(huì)伸出基板的另一面。
把有鉚釘帽的一面壓在方鐵上,一手拿穩(wěn)基板,用錘子擊打鉚釘處,但力量不要過(guò)大,只要使鉚釘帽平整就可以了,形成一個(gè)圓且厚薄均勻的焊盤(pán)。
由于擊打時(shí)可能把銅鉚釘?shù)目捉o打變形了,使我們?cè)诎惭b元件的時(shí)候元件的引腳不能順利地竄過(guò),接下來(lái)要用樣沖,把樣沖的頭對(duì)準(zhǔn)鉚釘孔輕輕的用錘子擊打一下,使鉚釘孔放大,鉚釘?shù)膬啥硕紦粢幌?,這樣銅鉚釘不僅修正了圓孔,而且鉚釘被加固到基板中。
如果鉚釘帽由于打擊力過(guò)大,使其變形就要拿下從新安裝,用一字小起子把鉚釘帽慢慢的撬出,小心不要破壞了基板上的孔。
每個(gè)孔固定好鉚釘后,鉚釘板基本上就制成了。
4.焊盤(pán)處理
在基板上固定好銅鉚釘后,鉚釘板還不能投入學(xué)生實(shí)習(xí)操作。原因是由于銅鉚釘帽也就是形成的焊盤(pán)沒(méi)有進(jìn)行預(yù)處理。銅表面容易氧化產(chǎn)生氧化層,使得在焊接時(shí)焊錫流不到焊盤(pán)上造成虛焊,接下來(lái)就要對(duì)焊盤(pán)進(jìn)行去氧化層的操作。
準(zhǔn)備好碼數(shù)大一些的砂紙,把每個(gè)焊盤(pán)都仔細(xì)的打磨一下,然后用干凈的布把基板擦干凈,最后給焊盤(pán)上錫。電烙鐵頭上沾一點(diǎn)松香,如果用的是松香焊錫絲可以不用再沾松香了,直接加熱焊盤(pán)在焊盤(pán)上抹上一層焊錫,這樣焊盤(pán)就處理好了。但要注意不要把焊盤(pán)孔給堵塞了,如果堵了可以加熱焊盤(pán)后用針捅一下或拍一下基板使孔中的焊錫去掉。
焊盤(pán)處理過(guò)程中,注意發(fā)現(xiàn)是否有鉚釘相碰造成短接的,要進(jìn)行處理,確保每個(gè)鉚釘焊盤(pán)都是獨(dú)立的。
5.安裝支架
完成了上訴的幾個(gè)步驟鉚釘板就可以使用了,但在學(xué)生操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在安裝元件的時(shí)候都要把基板墊高,以便引腳的伸出。由此我在設(shè)計(jì)鉚釘板的時(shí)候增加了支架安裝孔,在基板的四個(gè)角上1cm×1cm的交點(diǎn)處打一個(gè)孔,用螺釘和螺母組成一個(gè)支架,且元件面和焊接面的高度可以更具實(shí)際的情況調(diào)節(jié)。另外在通電調(diào)試電路時(shí)避免了焊接面碰觸導(dǎo)電物使電路出現(xiàn)故障。
三、電子電路的制作
1.元件安裝
由于鉚釘板受鉚釘間距的限制,實(shí)際電子元件裝接時(shí),和實(shí)際的印制電路板的使用有所區(qū)別,下面對(duì)有關(guān)元件的實(shí)際運(yùn)用略做闡述。
(1)安裝時(shí)電阻兩引腳之間一般使用三個(gè)焊盤(pán)間距,并貼近鉚釘板臥式安裝。中間的焊盤(pán)可用做背面連線的過(guò)渡使用,電阻插放時(shí)要求讀數(shù)方向排列整齊,橫排的必須從左向右讀,豎排的從上向下讀,保證讀數(shù)一致。
(2)電位器的安裝,一般使用的是實(shí)心電位器和片狀電位器,其三個(gè)引腳間距相對(duì)較緊且引腳較短。而電位器在安裝時(shí)都要求牢固,以便于調(diào)試。所以可以把其中兩個(gè)引腳在離根部3mm出開(kāi)始彎折,并用銅導(dǎo)線延長(zhǎng)引腳后插到相應(yīng)的焊盤(pán)孔中。剩下的一個(gè)引腳直接插入焊盤(pán),焊好后就能固定電位器了。
(3)二極管的安裝,安裝時(shí)注意二極管的極性,在整形時(shí)采用臥式安裝方式,兩引腳之間一般使用三個(gè)焊盤(pán)間距。
(4)三極管在鉚釘板上安裝的時(shí)候,三個(gè)端子一般水平一線安裝,端子之間不空鉚釘。普通塑封的三極管引腳相對(duì)短,必要時(shí)也可用銅導(dǎo)線延長(zhǎng)引腳。對(duì)于一些鐵殼封裝的三極管其引腳長(zhǎng)安裝就沒(méi)多大問(wèn)題了。
(5)電容的安裝,一般采用立式安裝,占用兩個(gè)鉚釘間距。
為了保證焊接的整齊美觀,焊接時(shí)可以調(diào)整鉚釘板四個(gè)角上的支架后焊接,兩邊架空的高度要一致,元件插好后,要調(diào)整位置,使它與桌面相接觸,保證每個(gè)元件焊接高度一致。
端子都是焊接在鉚釘焊盤(pán)上的,由于焊盤(pán)較大,實(shí)際焊接時(shí)要注意焊接的過(guò)程,把握好焊接質(zhì)量。
2.變壓器固定
對(duì)于電子電路來(lái)講每個(gè)電路都需要電源,且電源一般在0V到20V之間,要得到這樣的電源就要用到變壓器,變壓器相對(duì)其它元件來(lái)講體積大且重。如果不對(duì)其進(jìn)行固定,測(cè)試電子電路時(shí)由于變壓器的跌落,易造成變壓器引線拉斷。在設(shè)計(jì)鉚釘板的時(shí)候在鉚釘板的一側(cè)根據(jù)一般小型變壓器的尺寸打了兩個(gè)固定孔和一個(gè)電源線引線孔,這樣使用時(shí)變壓器就可以用螺釘固定在基板上了,電源線從焊接面竄過(guò)來(lái)在元件面打個(gè)結(jié)從而增加了使用的安全性。
3.焊盤(pán)連接
我們把電路的元件按照元件布置圖安裝并焊接好后,就要對(duì)電路進(jìn)行電氣連接,對(duì)與鉚釘板電路其各個(gè)焊盤(pán)都是相對(duì)獨(dú)立的,要使電路元件有電氣連接就必須對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行有效的連接。
我們?cè)谶B接時(shí)使用的導(dǎo)線是細(xì)銅線,一般從1.5平方七芯軟導(dǎo)線中分出來(lái)的,使用單股進(jìn)行焊盤(pán)連接。
用電烙鐵加熱焊點(diǎn),把處理好的銅線插入焊點(diǎn),移去電烙鐵等焊點(diǎn)凝固后第一個(gè)焊點(diǎn)就連上了。接下來(lái)就加熱第二個(gè)需要連接的焊點(diǎn),拉緊銅導(dǎo)線后把其壓到加熱的焊點(diǎn)中,焊點(diǎn)凝固后第二的點(diǎn)就連好。
在焊盤(pán)連接過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:
(1)連接銅線不能露頭,可用小剪刀進(jìn)行處理。
(2)連接時(shí)要保持焊點(diǎn)原有的形狀,控制好電烙鐵移去時(shí)的手法。
(3)在整個(gè)連接過(guò)成中注意整板導(dǎo)線的外觀,橫向和縱向成90度,呈橫平豎直狀。
(4)由于使用的是裸導(dǎo)線就要注意是否碰線,解決的方法是在連接過(guò)成中導(dǎo)線要拉緊,其次如果被接的兩個(gè)焊點(diǎn)之間過(guò)長(zhǎng),在中間找?guī)讉€(gè)空焊盤(pán)把連線焊住固定一下,這樣就可避免了應(yīng)碰線而造成的電路故障。