1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。FM收音機指導書-2.1產品1SMT實習（FM收音機）（訓練6）（訓練7）電子系統的微型化和集成化是當代技術革命的重要標志，也是未來發展的重要方向。日新月異的各種高性能、高可靠、高集成、微型化、輕型化的電子產品，正在改變我們的世界，影響人類文明的進程。安裝技術是實現電子系統微型化和集成化的關鍵。20世紀70年代問世，80年代成熟的表面安裝技術（SurfaceMountingTechnology簡稱SMT），從元器件到安裝方式，從PCB設計到連接方法都以全新面貌出現，它使電子產品體積縮小，重量變輕，功能增

2、強，可靠性提高，推動信息產業高速發展。SMT已經在很多領域取代了傳統的通孔安裝（ThroughHoleTechnology簡稱THT），并且這種趨勢還在發展，預計未來以上產品將采用SMT。通過SMT實習，了解SMT的特點，熟悉他的基本工藝過程，掌握最起碼的操作技藝是跨進電子科技大廈的第一步。2.1.1SMT簡介一、THT與SMT圖2.1.1是THT與SMT的安裝尺寸比較，表2.1.1是THT與SMT的區別表2.1.1THT與SMT的區別年代技術縮寫代表元器件安裝基板安裝方法焊接技術通孔安裝20世紀6070年代THT晶體管，軸向引線元件單、雙面PCB手工半自動插裝手工焊浸焊7080年代單、雙列直

3、插IC,軸向引線元器件編帶單面及多層PCB自動插裝波峰焊，浸焊，手工焊表面安裝20世紀80年代開始SMTSMC、SMD片式封裝VSI、VLSI高質量SMB自動貼片機波峰焊，再流焊THT元件SMC元件焊點焊點印制板圖2.1.1THT與SMT的安裝尺寸比較二、SMT主要特點1高密集SMC、SMD的體積只有傳統元器件的1/31/10左右，可以裝在PCB的兩面，有效利用了印制板的面積，減輕了電路板的重量。一般采用了SMT后可使電子產品的體積縮小40%60%，重量減輕60%80%。高可靠SMC和SMD無引線或引線很短，重量輕，因而抗振能力強，焊點失效率可比THT至少降低一個數量級，大大提高產品可靠性。高

4、性能SMT密集安裝減小了電磁干擾和射頻干擾，尤其高頻電路中減小了分布參數的影響，提高了信號傳輸速度，改善了高頻特性，使整個產品性能提高。高效率SMT更適合自動化大規模生產。采用計算機集成制造系統(CIMS)可使整個生產過程高度自動化，將生產效率提高到新的水平。低成本SMT使PCB面積減小，成本降低；無引線和短引線使SMD,SMC成本降低，安裝中省去引線成型、打彎，剪線的工序；頻率特性提高，減少調試費用；焊點可靠性提高，減小調試和維修成本。一般情況下采用SMT后可使產品總成本下降以上。三、SMT工藝及設備簡介SMT有兩種基本方式，主要取決于焊接方式。采用波峰焊：見圖2.1.2點膠用手動自動點膠機

5、2、貼片手動自動貼片機3、固化用加熱使貼片固化4、焊接用波峰焊機焊接SMB膠銅箔波峰焊機圖2.1.2SMT工藝（1）此種方式適合大批量生產。對貼片精度要求高，生產過程自動化程度要求也很高。采用再流焊（見圖2.1.3）(a)印錫膏(b)貼片(c)焊接在PCB上用印刷機用手動半自動用再流焊機焊接印制焊錫膏自動貼片機貼片圖2.1.3SMT工藝(2)這種方法較為靈活，視配置設備的自動化程度，既可用于中小批量生產，又可用于大批量生產。混合安裝方法，則需根據產品實際將上述兩種方法交替使用.2.1.2SMT元器件及設備一、表面貼裝元器件SMD(surfacemountingdevices)SMT元器件由于安

6、裝方式的不同，與THT元器件主要區別在外形封裝。另一方面由于SMT重點在減小體積，故SMT元器件以小功率元器件為主。又因為大部分SMT元器件為片式，故通常又稱片狀元器件或表貼元器件,一般簡稱SMD。1.片狀元件表貼元件包括表貼電阻、電位器、電容、電感、開關、連接器等。使用最廣泛的是片狀電阻和電容。片狀電阻電容的類型、尺寸、溫度特性、電阻電容值、允差等，目前還沒有統一標準，各生產廠商表示的方法也不同。目前我國市場上片狀電阻電容以公制代碼表示外型尺寸。（1）片狀電阻。表2.1.2是常用片狀電阻尺寸等主要參數表2.1.2常用片狀電阻主要參數代碼參數1608*06032012*08053216*120

7、63225*12105025*20106332*2512外型長寬1.60.82.01.253.21.63.22.55.02.56.33.2功率(W)1/161/101/81/41/21電壓(V)100200200200200注：1.*英制代號2.片狀電阻厚度為0.4-0.6mm3.最新片狀元件為1005（0402），0603（0201），0402(01005)目前應用較少。4.電阻值采用數碼法直接標在元件上(參見教材P60)，阻值小于10用R代替小數點，例如8R2表示8.2，0R為跨接片，電流容量不超過2A。（2）片狀電容片狀電容主要是陶瓷疊片獨石結構，其外型代碼與片狀電阻含義相同，主要有：1

8、005/*0402，1608*0603，2012*0805，3216*1206，3225*1210，4532*1812，5664*2225等。片狀電容元件厚度為0.94.0片狀陶瓷電容依所用陶瓷不同分為三種，其代號及特性分別為：NPO：類陶瓷，性能穩定，損耗小，用于高頻高穩定場合X7R：類陶瓷，性能較穩定，用于要求較高的中低頻的場合。Y5V：類低頻陶瓷，比容大，穩定性差，用于容量、損耗要求不高的場合。表2.1.3常用表面貼分立器件封裝封裝S0T-23SOT-89TO-252外形引腳功能發射極基極3.集電極1.發射極2.基極3.集電極基極2.集電極3.發射極功率300mW0.3-2W2-50W片

9、狀陶瓷電容的電容值也采用數碼法表示，但不印在元件上。其它參數如偏差、耐壓值等表示方法與普通電容相同。2表貼器件表面貼裝器件包括表面貼裝分立器件(二極管、三極管、FET/晶閘管等)和集成電路兩大類。表面貼裝分立器件除部分二極管采用無引線圓柱外型，主要外形封裝為小外形封裝SOP(smalloutlinepackage)型和TO型。表2.1.3是幾種常用外型封裝。此外還有SC-70（2.01.25）、SO-8（5.04.4）等封裝。表面貼裝集成電路常用SOP和四列扁平封裝QFP(Quadflatpackage)封裝。見圖2.1.4和2.1.5，這種封裝屬于有引線封裝。SMD集成電路一種稱為BGA的封

10、裝應用日益廣泛，主要用于引線多、要求微型化的電路，圖2.1.6是一個BGA的電路示例。1116條引線節距1.27100條引線節距0.65圖2.1.4SOP封裝圖2.1.5QFP封裝頂面底面/焊球側面圖2.1.6BGA封裝二、印制板SMB(surfacemountingBoard)1.SMB的特殊要求：(1)外觀要求光滑平整，不能有翹曲或高低不平(2)熱脹系數小,導熱系數高,耐熱性好.(3)銅箔粘合牢固，抗彎強度大。(4)基板介電常數小，絕緣電阻高。2.焊盤設計片狀元器件焊盤形狀對焊點強度和可靠性關系重大，以片狀阻容元件為例。圖2.1.6片狀元件焊盤A=b或b-0.3B=h+T+0.3(電阻)B

11、=h+T-0.3(電容)G=L-2T大部分SMC和SMD在CAD軟件中都有對應焊盤圖形，只要正確選擇,可滿足一般設計要求。三、小型SMT設備1焊膏印制焊膏印刷機見圖2.1.7操作方式：手動最大印制尺寸：320*280mm技術關鍵：定位精度模板制造2貼片手工貼片(1)鑷子拾取安放(2)真空吸取圖2.1.7焊膏印刷機圖2.1.8鑷子拾取安放2.1.9真空筆3再流焊設備臺式自動再流焊機電源電壓220V50Hz額定功率2.2kW有效焊區尺寸240180(mm)圖2.1.10再流焊機圖2.1.11再流焊工藝曲線加熱方式：遠紅外+強制熱風工作模式：工藝曲線靈活設置，工作過程自動標準工藝周期：約4分鐘四.S

12、MT焊接質量1SMT典型焊點SMT焊接質量要求同THT基本相同，要求焊點的焊料的連接面呈半弓形凹面，焊料與焊件交界處平滑，接觸角盡可能小，無裂紋、針孔、夾渣，表面有光澤且平滑。由于SMT元器件尺寸小,安裝精確度和密度高，焊接質量要求更高。另外還有一些特有缺陷，如立片（又叫曼哈頓）。圖2.1.12和圖2.1.13分別是兩種典型的焊點。標準形狀標準形狀SMB焊料潤濕超過貼片高度1/4料不足焊料潤濕超過貼片高度1/4焊料不足不合格合格不合格合格焊料最大允許程度焊料過多焊料最大允許程度焊料過多不合格合格不合格合格圖2.1.12矩形貼片焊點形狀圖2.1.13IC貼片焊點形狀2常見SMT焊接缺陷幾種常見S

13、MT焊接缺陷見圖2.1.14,采用再流焊工藝時，焊盤設計和焊膏印制對控制焊接質量起關鍵作用。例如立片主要是兩個焊盤上焊膏不均，一邊焊膏太少甚至漏印而造成的。焊料SMD銅萡SMB(a)焊料過多(b)漏焊(未潤濕)(c)立片(又稱“墓碑現象”“曼哈頓”)（d）焊球現象（e）橋接圖2.1.14常見SMT焊接缺陷2.1.3實習產品簡介電調諧微型FM收音機一、產品特點采用電調諧單片FM收音機集成電路，調諧方便準確。接收頻率為87108MHz較高接收靈敏度外形小巧，便于隨身攜帶電源范圍大1.83.5V，充電電池(1.2V)和一次性電池(1.5V)均可工作。內設靜噪電路，抑制調諧過程中的噪聲。二、工作原理電

14、路的核心是單片收音機集成電路SC1088。它采用特殊的低中頻(70KHz)技術，外圍電路省去了中頻變壓器和陶瓷濾波器，使電路簡單可靠，調試方便。SC1088采用SOT16腳封裝，表3.1.4是引腳功能，圖2.1.15是電原理圖。1FM信號輸入如圖所示調頻信號由耳機線饋入經C14、C13、C15和L1的輸入電路進入IC的11、12腳混頻電路。此處的FM信號沒有調諧的調頻信號，即所有調頻電臺信號均可進入。2本振調諧電路本振電路中關鍵元器件是變容二極管，它是利用PN結的結電容與偏壓有關的特性制成的“可變電容”。+_UdBP910Ud(V)Cd(PF)(a)(b)圖2.1.13外觀圖圖2.1.14變容

15、二極管圖2.1.15原理圖如圖2.1.14（a），變容二極管加反向電壓Ud，其結電容Cd與Ud的特性如圖2.1.14(b)所示，是非線性關系。這種電壓控制的可變電容廣泛用于電調諧、掃頻等電路。本電路中，控制變容二極管V1的電壓由IC第16腳給出。當按下掃描開關S1時，IC內部的RS觸發器打開恒流源，由16腳向電容C9充電，C9兩端電壓不斷上升，V1電容量不斷變化，由V1、C8、L4構成的本振電路的頻率不斷變化而進行調諧。當收到電臺信號后，信號檢測電路使IC內的RS觸發器翻轉，恒流源停止對C9充電，同時在AFC(automaticfreguencycontrol)電路作用下，鎖住所接收的廣播節目

16、頻率，從而可以穩定接收電臺廣播，直到再次按下S1開始新的搜索。當按下Reset開關S2時，電容C9放電，本振頻率回到最低端。表2.1.4FM收音機集成電路SC1088引腳功能引腳功能引腳功能引腳功能引腳功能1靜噪輸出5本振調諧回路9IF輸入13限幅器失調電壓電容2音頻輸出6IF反饋10IF限幅放大器的低通電容器14接地3AF環路濾波71dB放大器的低通電容器11射頻信號輸入15全通濾波電容搜索調諧輸入4Vcc8IF輸出12射頻信號輸入16電調揩AFC輸出3.中頻放大、限幅與鑒頻電路的中頻放大，限幅及鑒頻電路的有源器件及電阻均在IC內。FM廣播信號和本振電路信號在IC內混頻器中混頻產生70KHz

17、的中頻信號，經內部1dB放大器，中頻限幅器，送到鑒頻器檢出音頻信號，經內部環路濾波后由2腳輸出音頻信號。電路中1脒的C10為靜噪由容，3腳的C11為AF(音頻)環路濾波電容，6腳的C6為中頻反饋電容，7腳的C7為低通電容8腳與9腳之間的電容C17為中頻耦合電容，10腳的C4為限居器的低通電容，13腳璄C12為中限幅器失調電壓電容，C13濾波電容。4.耳機放儧電路甡于用耳機收聽，所需功率很小，本機采用了簡單的晶體管愾大電路，2腳輸出的音頻信號經電位器Rp調節電量后，由V3，V4組成復合管甲類放大。R1和C1組成音頻輸出負載，線圈L1和L2為射頻與音頻隔離線圈。這種電路耗電大小與有無廣播信號以及音

18、量大小關系不大，因此不收聽時要關斷電源。2.1.4實習產品安裝工藝一、安裝流程（見圖2.1.16）外殼與結構件檢驗元器件檢測SMB檢測絲印焊膏貼片再流焊檢驗,補焊THT元件裝焊部件裝配檢測，調試總裝，交驗圖2.1.16SMT實習產品裝配工藝流程二、安裝步驟及要求1技術準備（1）了解SMT基本知識：SMC及SMD特點及安裝要求SMB設計及檢驗SMT工藝過程再流焊工藝及設備（2）實習產品簡單原理（3）實習產品結構及安裝要求2安裝前檢查（1）SMB檢查對照圖2.1.17檢查：圖形完整，有無短，斷缺陷孔位及尺寸表面涂覆(阻焊層)（2）外殼及結構件按材料表清查零件品種規格及數量(表貼元器件除外)檢查外殼

19、有無缺陷及外觀損傷耳機(a)SMT貼片(b)THT安裝圖2.1.17印制電路板安裝（3）THT元件檢測電位器阻值調節特性LED、線圈、電解電容、插座、開關的好壞判斷變容二極管的好壞及極性3貼片及焊接參見圖2.1.17（a）（1）絲印焊膏，并檢查印刷情況（2）按工序流程貼片順序：C1/R1，C2/R2，C3/V3，C4/V4，C5/R3，C6/SC1088，C7，C8/R4，C9，C10，C11，C12，C13，C14，C15，C16。注意：SMC和SMD不得用手拿用鑷子夾持不可夾到引線上IC1088標記方向貼片電容表面沒有標志，一定要保證準確及時貼到指定位置。（3）檢查貼片數量及位置（4）再流

20、焊機焊接（5）檢查焊接質量及修補4安裝THT元器件參見圖2.1.17（b）（1）安裝并焊接電位器Rp，注意電位器與印制板平齊。（2）耳機插座XS。（3）輕觸開關S1、S2跨接線J1、J2(可用剪下的元件引線)。（4）變容二極管V1(注意，極性方向標記),R5，C17，C19。（5）電感線圈L1L4(磁環L1,紅色L2,8匝線圈L3,5匝線圈L4)。（6）電解電容C18(100)貼板裝。（7）發光二極管V2，注意高度，極性如下圖所示。11mm+(a)安裝(b)極性圖2.1.18（8）焊接電源連接線J3、J4，注意正負連線顏色。三、調試及總裝1.調試（1）所有元器件焊接完成后目視檢查。元器件：型號

21、、規格、數量及安裝位置，方向是否與圖紙符合。焊點檢查，有無虛、漏、橋接、飛濺等缺陷。（2）測總電流檢查無誤后將電源線焊到電池片上。在電位器開關斷開的狀態下裝入電池。插入耳機。表筆圖2.1.19用萬用表200mA(數字表)或50mA檔(指針表)跨接在開關兩端測電流(圖2.1.19)用指針表時注意表筆極性。正常電流應為730mA(與電源電壓有關)并且LED正常點亮。以下是樣機測試結果，可供參考。工作電壓(V)1.822.533.2工作電流(mA)811172428注意：如果電流為零或超過35mA應檢查電路。（3）搜索電臺廣播如果電流在正常范圍，可按S1搜索電臺廣播。只要元器件質量完好，安裝正確，焊

22、接可靠,不用調任何部分即可收到電臺廣播。如果收不到廣播應仔細檢查電路，特別要檢查有無錯裝、虛焊、漏焊等缺陷。（4）調接收頻段(俗稱調覆蓋)我國調頻廣播的頻率范圍為87108MHz，調試時可找一個當地頻率最低的FM電臺(例如在北京，北京文藝臺為87.6MHz)適當改變L4的匝間距，使按過Reset鍵后第一次按scan鍵可收到這個電臺。由于SC1088集成度高，如果元器件一致性較好，一般收到低端電臺后均可覆蓋FM頻段，故可不調高端而僅做檢查(可用一個成品FM收音機對照檢查)。（5）調靈敏度本機靈敏度由電路及元器件決定，一般不用調整，調好覆蓋后即可正常收聽。無線電愛好者可在收聽頻段中間電臺(例為97

23、.4MHz音樂臺)時適當調整L4匝距,使靈敏度最高(耳機監聽音量最大)。不過實際效果不明顯。2總裝（1）臘封線圈調試完成后將適量泡沫塑料填入線圈L4(注意不要改變線圈形狀及匝距)，滴入適量臘使線圈固定。（2）固定SMB/裝外殼將外殼面板平放到桌面上(注意不要劃傷面板)。將2個按鍵帽放入孔內(圖2.1.20)。注意：SCAN鍵帽上有缺口，放鍵帽時要對準機殼上的凸起，RESET鍵帽上無缺口。將SMB對準位置放入殼內。a.注意對準LED位置，若有偏差可輕輕掰動，偏差過大必須重焊。b.注意三個孔與外殼螺柱的配合(圖2.1.21)。c.注意電源線，不妨礙機殼裝配。螺孔螺柱（3個）印制板SMB鍵帽（2個，

24、其中一個有缺口）前殼外殼前面圖2.1.20圖2.1.21裝上中間螺釘，注意螺釘旋入手法(圖2.1.22和圖2.1.23)裝電位器旋鈕，注意旋鈕上凹點位置(參照圖2.1.13)裝后蓋，上兩邊的兩個螺釘裝卡子先安裝的螺釘3.檢查總裝完畢，裝入電池，插入耳機進行檢查,要求：(1)電源開關手感良好(2)音量正常可調(3)收聽正常(4)表面無損傷。圖2.1.22螺釘位置圖2.1.23緊固手法表2.1.5FM收音機材料清單類別代號規格型號封裝數量備注類別代號規格型號封裝數量備注電阻R12222012(2125)RJSKIPIF10W1電感L11R21541L21R31221L370nH18匝R45621L

25、478nH15匝R56811晶體管V1BB9101電容C12222012(2125)1V2LED1C21041V39014SOT-231C32211V49012SOT-231C43311塑料件前蓋1C52211后蓋1C63321電位器鈕（內、外）各1C71811開關鈕（有缺口,）1scan鍵C86811開關鈕(無缺口，)1reset鍵C96831卡子1C101041金屬件電池片(3件)正,負,連接片各1C112231自攻螺釘3C121041電位器螺釘1C134711其他印制板1C143301耳機3221C158201Rp（帶開關電位器51K）1C161041S1、S2(輕觸開關)各1C1733

26、2CC1XS(耳機插座)1C18100CD1C19104CT1223-104ICASC108812.2電子元器件檢測（訓練8）正規的元器件檢測需要多種通用或專門測試儀器，一般性的技術改造和電子制作，利用萬用表等普通儀表對元器件檢測，也可滿足制作要求。萬用表使用方法參見萬用表使用入門及相應說明書。電阻器檢測用數字表可以方便、準確地檢測電阻。1選擇相應量程并注意不要兩手同時接觸表筆金屬部分。2測量小阻值電阻時注意減去表筆零位電阻（即在200檔時表筆短接有零點幾歐電阻，是允許誤差）。3電阻引線不清潔須進行處理后再測量。電位器檢測固定端電阻（1、3端）測量與電阻器測量相同；活動端（1、2端）性能測量用

27、指針表可方便觀察,見圖2.2.1及2.2.2。51開關51224343符號實物圖2.2.1電位器符號與實例(a)檢測開關(b)檢測固定端(c)檢測活動端圖2.2.2電位器檢測三、電容器檢測（用指針表可方便觀察）1.小電容（0.1）可測短路、斷路、漏電故障。采用測電阻的方法：正常情況下電阻為無窮大，若電阻接近或等于零則電容短路，若為某一數值則電容漏電。2.大容量電容(0.1)除可測短路和漏電外，還可估測電容量，電解電容須注意極性。方法是:a.先將電容器兩端短接放電。b.用表筆接觸兩端正常情況下表針將發生擺動,容量越大擺動角度越大；且回擺越接近出發點，電容器質量越好(漏電越小)，見圖2.2.3。c

28、.利用己知容量電容對比可估測電容量。表筆表針擺動方向電容器C圖2.2.3用指針表檢測電容器四、電感器檢測（用萬用表可測量線圈短路和斷路）方法是測線圈電阻及線圈間絕緣電阻。一般線圈電阻值較小，約幾十到零點幾，宜用數字表測。線圈之間絕緣電阻應為無窮大。五、二極管檢測（用數字表和指針表均可）1普通二極管用指針表：采用測量二極管正反向電阻法,正常二極管正向電阻幾k以下，反向幾百k以上。！特別提示：指針表中，黑表筆為內部電池正極，紅表筆為內部電池負極。用數字表：用二極管檔,測量的是二極管的電壓降，正常二極管正向壓降約0.1V(鍺管)到0.7V(硅管),反向顯示“1”2發光二極管LED用指針表MF368:

29、X1檔，表筆紅負黒正,LED亮,從LI刻度讀正向電流，LV刻度讀正向電壓。用數字表DT9236:HFE檔,LED正負極分別插入NPN的C、E孔（或PNP的E，C）,LED發光（注意！由于電流較大，點亮時間不要太長）。3變容二極管采用測量普通二極管方法可測好壞。進一步測試需借助輔助電路。六、開關及連接器檢測用測量小電阻的方法可檢測開關及連接器好壞和性能，接觸電阻越小越好（常用開關及連接器Rc1）,用數字表較方便。用高阻檔可檢測開關及連接器的絕緣性能。七、三級管的檢測1.判定基極和管型（NPN型或PNP型）：半導體三極管是具有兩個PN結的半導體器件，如圖2.2.4(a)、(b)所示，其中(a)為PNP型三極管，