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:
 
① 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。
 
② 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。
 
③ 负责新产品研发中的工艺评审。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。
 
④ 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。
 
⑤ 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。
 
⑥ 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。
 
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、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
 
表 1.1 元件特性数值标称系列
 
 
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
 
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:
 
一切电子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。