开元app下载仪器制造第6章2,仪器仪表制造业,仪器分析第二版答案,仪器分析第四版答案,仪器分析第三版答案,仪器分析 第四版,上海第三分析仪器厂,夜的第七章,大奥第一章,第一章

　　－1－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺6666计算机辅助印制电路板仪器仪表的数字化、自动化、智能化电子组装已成为仪器仪表制造中不可缺少的组成部分。－2－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺661661印制电路板印制电路板：简称PCB（PrintedCircuitBoard），是一种在覆铜箔绝缘基板上用印刷、蚀刻、镀金属等手段制造出导电图形和元器件安装孔，构成电气互联，并给电子元器件提供机械支持的互连基板。－3－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺一、、印制电路板的种类印制电路板的种类基板：环氧玻璃纤维敷铜板环氧纸质敷铜板酚醛玻璃布敷铜板聚四氟乙烯玻璃纤维布敷铜板种类：单面板双面板多层板软（挠性）印制板－4－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺二、、印制线路的结构制造工艺印制线路的结构制造工艺印制线路印制线路：采用印制法在基板上制成的导电图形。结构要素有：焊盘、孔、印制导线－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺（2）各种功能孔各种功能孔：作用是用来焊接元器件。形状有：圆形、岛形、方形、椭圆、多边形等。金属化孔－6－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺常用的双面印制板生产工艺流程：常用的双面印制板生产工艺流程：计算机辅助PCB设计制版印制板数控钻孔孔金属化（化学沉铜）（或丝印）图形转移去保护膜并腐蚀涂助焊剂、阻焊剂、印字符检验－7－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺662662电子组装技术的发展分为五代：电子组装技术的发展分为五代：第一代：电子管第二代：晶体管年代技术缩写代表元器件安装基板安装方法焊接技术第三代20世纪70~80年代THT单、双列直插IC，轴向引线元器件编带单面及双层PCB自动插装波峰焊，浸焊，手工焊第四代20世纪80~90年代SMTSMC，SMD片式封装VSI，VLSI高质量SMB自动贴片机波峰焊，再流焊第五代20世纪90年代MPTVLSIC，ULSIC陶瓷硅片自动安装倒装焊，特种焊一、THT及SMT－8－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺通孔插装技术THT（Through-holeMountingTechnology）组装技术及缩写：组装技术及缩写：以双列直插式封装（DIP）为代表。是将表面贴装元器件直接贴焊到印制电路板表面或其他基板表面，SMT使用片式元器件的体积只有传统元器件的13~110左右。表面组（贴）装技术SMT（SurfaceMountingTechnology）微组装技术MPT（MicroelectronicsPackagingTech，又称MAT）实质是高密度立体组装技术。SMT与THT混装技术－9－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺2）低成本，高可靠性，更适合自动化大规模生产。与与THTTHT相比相比，，SMTSMT优点是：优点是：1）体积小，集成度高，可以直接装在PCB的两面，频率特性好，噪声低。－10－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺通孔插装技术通孔插装技术THTTHT的工艺流程示意图：的工艺流程示意图：－11－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺二、电子组装中的焊接技术焊接时需使用钎料和助焊剂。料：常使用锡铅合金；助焊剂：有松香及复合助焊剂等。常用的焊接方法：（1）手工锡钎焊－12－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺三、电子组装的再加工方法在印制电路板的安装、贴装生产线后，一般都有一个再加工站。它的任务是：再加工（Rework，对经检验不合格的产品进行返修）。元件拆卸的除锡技术手工除锡示意图a）用医用空芯针头拆焊1－空芯针头2－电烙铁4－待拆焊点手工除锡无损除锡专用吸锡器热液重溶热气重溶－13－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺－14－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺663663电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation,EDA）1）Protel公司的Protel系列软件2）PADS公司的Powerlogio和PowerPCB软件3）OrCAD公司的PCB、SDT及VST软件及OrCAD90等4）MentorGraphics公司的高速PCB板设计工具ICX及WorkGroup2000等5）其他PCB设计软件，如TANGO、SMARTWORK等常用的PCB设计软件：－15－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺PCB设计一般工作流程是：（1）准备原理线）导入网络表文件和元件封装（4）自动布局及手工调整（5）布线－仪器制造技术仪器制造技术（曲兴华编）仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺6767功能是：功能是：装饰仪器和零件的外观，使其美观大方，并可通过造型及美化等措施，明显地显现出仪器的商标、型号、操作标志等；提高零件的质量，如提高耐磨性、减磨性能、硬度、耐热性、导电率、电绝缘性等。表面技术主要是通过以下两个途径来达到上述功能：表面技术主要是通过以下两个途径来达到上述功能：（1）表面涂层技术表面涂层技术：即在表面施加各种覆盖层，如电镀、涂装、气相沉积、热浸镀、热喷涂、电刷镀等。此外还有其他形式的覆盖层，如转化膜等。（2）表面改性技术表面改性技术：包括喷丸强化、离子束与激光表面改性技术等。 －17－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 671 671 电镀与化学镀 电镀与化学镀 电镀：电镀： 通过电解方法，在金属、非金属基体上获得金属或合金沉积层的过程。 阳极性电镀：镀层金属比被保护的基体电位低 阴极性电镀：镀层金属比被保护的基体电位高 电镀可分为：单金属电镀、合金电镀和复合电镀等。 化学镀：化学镀： 指在无外电流的状态下，借助合适的还原剂，使镀液中的金属离 子还原成金属并沉积到零件表面上形成镀层的过程。 －18－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 11、、铬镀层及其组合镀层 铬镀层及其组合镀层 铬铬外观美观，在大气中能长久不变色，硬度高，耐磨性好，且摩擦系数低。 单金属铬镀层 单金属铬镀层主要是直接利用铬的高硬度来提高零件的寿命。如各种测量 卡、量规和各种类型的轴上，一般较厚，通常为5~80μm。 组合铬镀层 组合铬镀层中以铜－镍－铬镀层应用最为广泛，其防护性能优良且光亮美 观，广泛用于仪器、仪表、航空、日用品等场合。 黑铬镀层 黑铬镀层（铬55~80%，其余为铬氧化物、氢等）主要用作降低反光性能的 防护－装饰性镀层，如航空仪表、光学仪器等。 －19－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 22、、镀锌 镀锌 锌镀层对钢铁件为阳极镀层，具有良好的保护作用。镀锌层经钝 化后，耐蚀性可提高6~8倍。锌有成本低，工艺简单、耐蚀性好、耐 贮存等优点，同时蕴藏量丰富，被广泛应用于仪器仪表、机械、电子、 轻工等领域，是应用最为广泛的镀层之一，约占总电镀量的60%以上。 镀锌层的防护能力随镀层加厚而增强。通常镀层分为三级，一级镀层 厚度25μm以上，主要用于军工行业；二级镀层厚度为15~20μm，用 于机械、轻工；三级镀层厚度为6~8μm，在仪器仪表、电子等行业应 用普遍。镀锌层也可用于的底层，但不宜作摩擦零件的镀层。 －20－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 33、、镀镍 镍是银白色金属，具有铁磁性，通常在其表面存在一层钝化膜，因而具有较高的化学稳定性。一般情况下镍常作为多层镀层的底层或中 间层。铜制品上镀镍防腐较为理想。黑镍镀层主要成分是镍 （40~60%）、锌、硫和碳等。黑镍镀层的防护能力不高，通常作为光 学仪器内部防杂散光镀层。 －21－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 44、、镀镉 镉金属层对碱和稀硫酸的化学稳定性好。主要用于直接受海水或海洋性大气作用及在70以上热水条件中使用的仪器零件。钝化处理 后可提高化学稳定性。镉盐有毒，不能用于食具。 －22－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 55、、化学镀镍磷合金及其复合镀 化学镀镍磷合金及其复合镀 是表面工程学中近年来得到迅速发展的技术之一。化学镀镍腹胀 次亚磷酸盐作为还原剂，镀层中一般会有4%~12%的磷，其镀层结晶细 致、孔隙率低、硬度高、磁性好，具有较好的耐磨性和抗腐蚀性，目前 广泛用于精密仪器、航空航天、电子、核能、汽车、轻工等领域，一般 作为功能性镀层，如提高耐磨性和表面润滑性能等。铝基体表面经化学 镀镍，可获得可钎焊的表面。铝质雷达波导管以25μm的化学镀镍层可 防止地面和海上腐蚀。三元Ni-W-P镀层具有良好的耐蚀性，可能作为 人工器官的保护层。复合镀Ni-P-PTEE（聚四氟乙烯）镀层摩擦系数很 小，已应用在光盘光学读取头的轴系中。目前，化学镀镍的数量每年以 10~15%的速度增长，在我国已占到化学镀市场的90%。 －23－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 66、、化学镀铜 化学镀铜 主要用于非金属材料的金属化处理，同时在电子工业中有着非常 重要的应用，如用于多层印制电路板层间电路连接孔的金属化。另外， 在电子设备的塑料外壳上化学镀铜后再化学镀镉，被公认为是最有效的 屏蔽方式之一。 －24－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 672 672 化学与电化学转化膜 化学与电化学转化膜 转化膜技术 转化膜技术：是通过化学或电化学方法，使金属表面形成稳定的 倾倒物膜层的技术。 形成方法 形成方法：使某种金属工件浸渍在某种特定的处理溶液中，通 过化学或电化学反应，在金属表面形成一层附着力良好、难溶的化 合物膜层。这些膜层，或者能保护基体金属不受水和其他腐蚀介质 的影响，或者能提高有机涂层的附着性和耐老化性，或者能赋予表 面其他所需功能。 －25－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 仪器仪表中常用的转化膜工艺： 仪器仪表中常用的转化膜工艺： 1、铝及铝合金的电化学氧化、化学氧化 2、钢铁的化学氧化 3、磷化 4、钝化 －26－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 673 673 涂装技术 涂装技术 涂装 涂装：将有机涂料覆于零件表面并使之成膜的过程。 常用的涂层材料：油漆、塑料、橡胶衬层等。 11、、油漆涂层 油漆涂层 是在工件表面涂上一层或数层清漆或色漆，然后可用一定的 加热方法烘干。 作用 作用：防腐蚀，并美观装饰。 用于 用于：1）不承受很大作用力或滑动摩擦的表面； 2）不要求准确尺寸公差及配合的表面； 3）不承受200以温度的零件。 按涂层可分为 分为：保护装饰性涂漆、消光性涂漆、绝缘性涂漆。 －27－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 常用的油漆类涂料有： 常用的油漆类涂料有： （1）氨基醇酸烘漆 （2）环氧树脂涂料 （3）丙烯酸树脂涂料 （4）聚氨基甲酸酯（聚氨酯）涂料 涂漆方法 涂漆方法分为：刷漆、浸漆、喷漆法等。 涂装时一般要涂装多层河漆并先涂底漆 先涂底漆 钢铁表面底漆可选铁红或红丹防锈底漆；非铁金属 特别是铝表面绝对不能选红丹防锈底漆。 －28－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 22、、塑料涂层 塑料涂层 塑料有很好的物理性能和化学稳定性，还有一定的强度和承 受冲击的能力，外观美观，因此可作为兼具金属防腐蚀和装饰作 用的涂层。 按塑料涂制的工艺方法，可分为 分为： （1）塑料薄膜涂层 塑料薄膜涂层：用层压法将薄膜粘接在基体材料上，制 成塑料薄膜压制品。 （2）塑料粉末涂层 塑料粉末涂层：以合成树脂为主要成膜物质的涂料，再加 入颜料及固化剂等，经研磨成细粉，通过特定的工艺涂覆于制 品的表面，具有很强的防护性。 －29－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 674 674 气相沉积技术 气相沉积技术 通过化学反应或热蒸发等物理过程，使沉积材料汽化并在基体 （工件）表面形成固体膜层的方法。 化学气相沉积（CVD）：沉积物粒子来源于化学反应。 物理气相沉积（PVD）：沉积物粒子不来源于化学反应。 －30－ 仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 11、、化学气相沉积技术 化学气相沉积技术（（CVD CVD）） 把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物或单质气体，通入 放置有零件的反应室，借助气相作用或在零件基体上的化学反应， 生成所希望的膜层。 使化学反应激活的方法：加热、高频电压、激光、X射线、等 离体、电子碰撞和催化等。 目前，CVD工艺几乎可制备任何金属或非金属元素及其化合 －31－仪器制造技术 仪器制造技术（曲兴华编） 仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺仪器仪表元器件的成形（型）工艺及特殊工艺 22、、物理气相沉积技术 物理气相沉积技术（（PVD PVD） 主要靠物理方法，如热蒸发、阴极溅射、低压 气体放电等，在真空中使 粒子沉积在零件表面上形 不仅可以沉积合金膜、金属膜，还可以沉积各种 各样的化合物、陶瓷、半 导体膜等。