电子产品装配与调试教材全套课件教学教程整本书电子教案全书教案课件.pptx

电子产品装配与调试1电子产品的工作环境和可靠性要求1 111 电子产品的结构工艺12 电子产品的基本要求13 电子产品的可靠性要求211 11 电子产品的结构工艺电子产品的结构工艺学习目标：1.了解电子产品结构工艺的发展。2.熟悉现代化电子产品的特点。随着微电子技术的发展，电子产品的性能越来越好、体积越来越小、功能越随着微电子技术的发展，电子产品的性能越来越好、体积越来越小、功能越来越强，并向着微型化、智能化方向发展。本节主要介绍电子产品结构工艺的来越强，并向着微型化、智能化方向发展。本节主要介绍电子产品结构工艺的发展，以及现代化电子产品的特点。发展，以及现代化电子产品的特点。3第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的性能是随着电子技术的发展而发展的，电子产品的结构也随之发生了变化。早期的电子产品采用木箱结构，电气元件均固定在一块绝缘板上，并水平放置在一个木箱上，主要电气元件都位于绝缘板的外围，箱内主要用裸导线连接，安装方式为螺钉连接。一、电子产品结构工艺的发展一、电子产品结构工艺的发展4电电子子管管的的出出现现大大大大推推动动了了电电子子技技术术的的发发展展，以以电电子子管管为为中中心心的的电电子子技技术术得得到到广广泛泛应应用用，这这时时的的电电子子产产品品结结构构为为一一块块水水平平底底板板放放置置在在箱箱中中，箱箱前前安安装装一一块块装装有有调调节节旋钮的胶木板。旋钮的胶木板。20 20 世纪世纪 20 20 年代年代电电子子产产品品的的外外壳壳开开始始采采用用金金属属材材料料，产产品品结结构构的的布布局局由由一一个个水水平平放放置置的的金金属属底底板板和和一一个个垂垂直直放放置置的的面面板板构构成成，各各元元器器件件通通过过绝绝缘缘座座或或绝绝缘缘支支撑撑布布置置在在金金属属底底板板的的上上面面，阻阻容容元元件件及及其其连连线线被被布布置置在在底底板板下下面面，面面板板上上放放置置控控制制器器、显显示示器器及及输输入入和和输输出出的的接接线线端端子子，外外面面配配上上机机箱。箱。20 20 世纪世纪 3 30 0 年代年代由由于于晶晶体体管管的的出出现现及及应应用用，使使电电子子技技术术发发生生了了一一场场革革命命，推推动动了了单单、双双面面印印制制电电路路板板的的大大量量使使用用以以及及同同轴轴电电缆缆和和微微带带传传输线的应用。输线的应用。20 20 世纪世纪 5050 年代年代随随着着大大规规模模集集成成电电路路及及超超大大规规模模集集成成电电路路的的出出现现，电电子子产产品品为为了了提提高高可可靠靠性性、降降低低能能耗耗和和成成本本，大大量量采采用用了了集集成成电电路路及及高高密密度度印印制制电电路路板板，这这就就是是微微型型电电子子 产产品品。电电子子产产品品开开始始向向固固体体化化、小小型型化化、高高可可靠靠性性和和多多功功能能等等方方向向发发展展，产产品品结结构构也也随随之之向向 更高层次过渡。更高层次过渡。20 20 世纪世纪 8080 年代年代第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求自 20 世纪初至今，电子技术经历了电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、中大规模集成电路时代和超大规模集成电路时代。当电子产品本身及其使用的部件是高指标、新技术、新器件、多功能、小型化、低成本和低消耗时，就可以称为现代化电子产品。正因为现代化电子产品具有这些特点，使其在各领域获得了广泛的应用，成为现代信息社会的重要标志，而且在不久的将来，会有更多越来越智能化的电子产品涌现出来。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求6由于各领域对电子产品要求的多样化，使得电子产品的功能呈现出多样化的特点。现代化电子产品的特点可以归纳为以下几个方面：二、电子产品的特点二、电子产品的特点（1 1）设备组成复杂、元器件密度增大）设备组成复杂、元器件密度增大随着电子产品功能的不断提升和产品向小型化方向发展，大规模集成电路、贴片元件、多层印制电路板的广泛使用，产品的结构越来越复杂，电路元器件的安装密度也越来越大，如图所示的某显示器主板。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求7（2 2）设备使用范围广、工作环境复杂）设备使用范围广、工作环境复杂随着电子产品的使用领域和应用范围的扩大，对电子产品的工作环境要求越来越苛刻，电子产品在设计、生产和运输中必须充分考虑环境温度、湿度、电磁场等工作环境对产品使用的影响。如图所示为手持式手机信号屏蔽器，该屏蔽器采用手持式结构，使用方便、灵活。其工作环境条件为：工作温度-1045，存储温度-4055，相对湿度90%（RH），大气压力86106kPa。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求8（3 3）设备可靠性要求高、使用寿命长。常用电器的使用寿命见下表。）设备可靠性要求高、使用寿命长。常用电器的使用寿命见下表。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求9（4 4）设设备备要要求求高高精精度度、多多功功能能和自动化和自动化随着新型电子元器件的出现，电子产品的技术指标不断提高，并向多功能、自动化和智能化方向发展。如图所示的无线数码智能防范报警系统具有高精度和自动报警功能。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求101.举例说明电子产品结构工艺的发展主要经历了哪几个阶段。2.现代化电子产品主要有哪些特点?思考与练习思考与练习收集一些关于常用电子产品结构、类型的材料，总结现代化电子产品的特点。想一想想一想第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求12 12 电子产品的基本要求电子产品的基本要求学习目标：1.了解工作环境对电子产品的要求。2.掌握电子产品的使用与生产要求。设计与制造电子产品时，应充分考虑电子产品的电气性能、使用环境以及生设计与制造电子产品时，应充分考虑电子产品的电气性能、使用环境以及生产、运输、维修等方面的要求。本节主要介绍工作环境、使用方面与生产方面产、运输、维修等方面的要求。本节主要介绍工作环境、使用方面与生产方面对电子产品的具体要求。对电子产品的具体要求。12第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求工作环境从各方面影响着电子产品的性能，其破坏作用常会降低电子产品的使用寿命，有些电子产品甚至在投入使用前的运输和存储过程中就已经损坏。工作环境的这种破坏作用迫使人们在进行产品设计时必须考虑其影响，并根据特定的应用环境对设备提出特殊的设计、制造和使用要求。需要指出，很多电子产品故障是由气候条件、机械振动及电磁干扰等工作环境引起的，因此，应重点研究这些环境对设备的影响，采取相应的技术措施，尽可能降低它们对电子产品的不利影响，确保电子产品运行的稳定性。一、工作环境对电子产品的要求一、工作环境对电子产品的要求13气候条件对电子产品安全性能产生影响的因素主要包括高温、低温、湿度、太阳辐射、雨雪、盐雾等。高温易导致电路发生温漂，增大电路发热量，使设备局部温度过高，加速元器件氧化，造成绝缘材料、防护层的老化，使设备的电气性能降低，结构损坏；低温则会使相对湿度增大，产生凝露现象，使设备的绝缘性能降低。湿度大，易在电子产品内部及工作表面产生凝露，影响产品内部元器件的性能及工作稳定性，甚至引起泄漏、断路等问题；湿度小，则容易产生静电，导致电子元器件击穿。1.1.气候条件对电子产品的不利影响及防护气候条件对电子产品的不利影响及防护第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求14太阳辐射的危害主要是引起户外产品温度的升高，从而造成电子产品损坏或加速老化。雨雪、盐雾可加速设备的腐蚀，使设备的绝缘性能降低、可靠性下降。为了减少和防止温升的影响，电子产品应采取相应的散热措施，并要求设备能够承受高低温循环时的冷热冲击。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求15如图所示的 GeForce 9800GT被动散热式显卡就采取了相应的散热措施。防止潮湿、盐雾的措施很多，最有效、使用最多的是密闭，密闭就是将元件、部件一些复杂装置甚至整机安装在不透气的封闭盒内，使其与外界隔离。1.1.气候条件对电子产品的不利影响及防护气候条件对电子产品的不利影响及防护第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求16机械环境主要是指电子产品出厂后在运输、搬运和使用过程中所承受的机械振动、冲击等机械作用，机械作用会使电子产品的紧固件松脱、机械部件或元器件损坏。为了减少这种机械环境的影响，可以对电子产品采取有效的防振动与防冲击措施，保证电子产品的可靠运行。其基本方法有两种：一种是采取隔离措施，利用减振装置把设备保护起来或把振动源隔离开；另一种是选用合适的材料和合理的安装技术，使设备正常工作时足以耐受冲击或振动，如在较重或易振动的元器件下加装弹簧垫圈或橡胶垫缓冲等。2.2.机械环境对电子产品的不利影响及防护机械环境对电子产品的不利影响及防护第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求17在电子产品工作的空间中存在着各种因素产生的电磁信号，这些信号绝大多数都是电子产品的干扰信号，其使设备工作的稳定性大为降低，甚至不能工作。造成电磁干扰的因素很多，如周围空间的电磁场、电磁波、电气噪声干扰以及内部相互干扰等。3.3.电磁环境对电子产品的不利影响及防护电磁环境对电子产品的不利影响及防护第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求18为了保证电子产品能够在电磁干扰的环境中正常工作，必须提高电子产品的电磁兼容能力，常采取的有效措施为接地、屏蔽和滤波。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求如图所示是现代家庭内部的电磁环境，各种平台产生的电磁波互相干扰，造成设备工作不稳定。19电子产品的生产设计是基于使用的，因此，应充分考虑使用方面对设备的要求，主要应考虑体积、质量及操作与维修方面的要求。二、电子产品的使用要求二、电子产品的使用要求1.1.体积与质量要求体积与质量要求电子产品能得以广泛使用的主要原因是它的体积与质量日益减小，这具有非常重要的经济意义。在军用电子产品中，减小其体积和质量直接影响着部队的战斗力和装备使用的灵活性。例如，野战部队背负式通信机，其宽度不应超过人的双肩宽度（平均为 400 mm），高度在背负时不能碰到臀部（平均为 500 mm），质量不超过 18 kg。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求20如图所示是背负式 HF-90E通信机，其质量为 6 kg，适合军队、警察等在野外执行任务时徒步使用。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求1.1.体积与质量要求体积与质量要求212.2.操作与维修要求操作与维修要求对电子产品的操作与维修要求，应根据电子产品的发展和使用场所的变化来制订，通常包括以下几个方面。（1）操作简单，能很快进入工作状态，并为操作者提供良好的工作条件。（2）设备运行安全、可靠，有良好的保护功能，能防止误操作所引起的设备损坏及人身伤害。（3）便于维修（在设备发生故障时，便于打开或快速更换零部件）。例如，采用插入式或折叠式结构、快速装拆结构、可调元件以及将测试点布置在同一面等。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求22（4）元器件的组装密度不宜过大，设备的体积填充系数（电子元器件总体积与设备型腔容积之比）应尽可能低一些（最好不超过 0.3），以保证元器件有足够的空间，便于拆装与维修。（5）设备应有过载保护，危险处应有明显的警示标志，以确保操作与维修人员的安全。（6）设备最好具备检测装置和故障预报装置，能使操作与维修人员尽早发现故障或预测失效元件，及时维修，缩短维修时间并防止扩大故障。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求2.2.操作与维修要求操作与维修要求23 电子产品在研制完成之后就要投入生产，生产厂商的设备情况、技术水平、工艺水平、生产能力、管理水平等因素都属于生产条件。要确保电子产品能顺利投产，并生产出优质产品，生产条件必须满足以下四点要求：（1）产品中的零部件、元器件的品种和规格尽可能少，并采用专业厂商生产的零部件，其技术参数、形状、尺寸应规格化、标准化，这样不仅可以提高产品的质量，而且便于管理，并能降低成本，保持产品的继承性。三、电子产品的生产要求三、电子产品的生产要求第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求1.1.电子产品对生产条件的要求电子产品对生产条件的要求 24第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求（2）产品中的机械零部件必须有较好的结构工艺，采用先进的工艺方法和流程，尽可能降低原材料的消耗，缩短工时。例如，零件的结构、尺寸和形状的合理设计有利于实现工序的自动化。（3）产品加工精度的要求与技术条件要求相适应，不允许无根据地追求高精度。在满足产品性能指标的前提下，其精度等级应尽可能低一些，尽量不进行选配和修配，以便于自动流水生产。（4）设备中使用的原材料，其品种和规格越少越好，立足于使用国产材料和来源多、价格低的材料。1.1.电子产品对生产条件的要求电子产品对生产条件的要求 25电子产品的经济性应从使用经济性、生产经济性两个方面来考虑，主要应考虑以下四个方面的内容：（1）研究和分析产品的技术条件、设计参数、性能和使用条件，制订正确的设计方案和确定产品的复杂程度，这是产品经济性的首要条件。（2）由产量确定产品的结构形式和生产类型。产量的大小决定着生产批量的规模，进而影响生产方式的类型。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求2.2.电子产品对经济性的要求电子产品对经济性的要求 26（3）在保证产品性能的条件下，按经济优先的生产方式设计和选择零部件；在满足产品技术要求的条件下，选用最经济、合理的原材料和元器件，以降低产品的成本。（4）周密设计产品的结构，使产品具有较好的操作、维修性能和使用性能，降低设备的维修和使用费用。下表所列是汽车电子锁和机械锁的功能对比，通过对比可以了解电子锁相对于机械锁的优点，从而进一步了解电子产品的经济性与实用性。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求2.2.电子产品对经济性的要求电子产品对经济性的要求 27第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求281.举例说明气候条件对电子产品有何影响。2.机械条件包含哪些因素？它对电子产品有何影响？3.如何提高电子产品的电磁兼容能力？4.简述电子产品的使用要求。5.简述电子产品的生产要求。思考与练习思考与练习电子产品在使用方面除了体积与质量要求外，在结构设计方面还应该考虑哪些因素？想一想想一想第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求13 13 电子产品的可靠性要求电子产品的可靠性要求学习目标：1.了解可靠性的概念和主要指标。2.掌握电子产品可靠性的设计原则以及提高电子产品可靠性的途径。不论是机械、电子产品，还是机电一体化产品，都需要有一定的可靠性，可靠性是反映产不论是机械、电子产品，还是机电一体化产品，都需要有一定的可靠性，可靠性是反映产品质量好坏的综合性指标。了解、掌握和使用可靠性技术，不仅与设计、研制和生产有密切的品质量好坏的综合性指标。了解、掌握和使用可靠性技术，不仅与设计、研制和生产有密切的关系，而且对产品使用、保管与维修也同样重要。可靠性的主要指标有可靠度、故障率、失效关系，而且对产品使用、保管与维修也同样重要。可靠性的主要指标有可靠度、故障率、失效率、平均使用寿命及平均维修时间。提高可靠性的途径可以从产品设计、制造及使用方面考虑。率、平均使用寿命及平均维修时间。提高可靠性的途径可以从产品设计、制造及使用方面考虑。本节主要介绍可靠性的概念和主要指标、电子产品可靠性的设计原则及提高其可靠性的途径。本节主要介绍可靠性的概念和主要指标、电子产品可靠性的设计原则及提高其可靠性的途径。30第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。可靠性的概念包含以下三层含义：一、可靠性概述一、可靠性概述首先，产品的可靠性是以“规定的条件”为前提的。其次，产品的可靠性与“规定的时间”密切相关。最后，产品的可靠性是用完成“规定的功能”来衡量的。31第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品功能的发挥，在很大程度上取决于电子产品可靠性的高低。衡量可靠性的指标很多，电子产品可靠性的主要指标见右表。32 在满足产品性能的前提下，要尽量简化设计方案，减少所用元器件的数量，选用可靠性高的元器件，这是提高电子产品可靠性的重要环节。在设计阶段，一定要按可靠性要求进行设计，具体做到以下几点。二、电子产品可靠性的设计原则二、电子产品可靠性的设计原则第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求1.1.简化设计方案简化设计方案 （4）尽量采用数字电路。（5）尽量采用集成电路。（6）逻辑电路要进行简化设计。（1）产品结构和电路应尽量简单。（2）尽量选用成熟结构和典型电路。（3）结构要简单化、积木化、插件化。33提高产品的可靠性，会使生产和研发费用增加，即生产成本增加，但产品的售后维修费用将随产品可靠性的提高而降低，因此，总费用不一定增加。若降低产品的可靠性，虽然研发和生产费用下降了，但其使用和维修费用将上升，总费用仍有可能增加。因此，在进行可靠性设计时，合理地确定可靠性指标，以总费用最低为设计原则，具体做到以下几点。（1）对性能指标、可靠性指标要综合考虑，避免盲目追求高性能、高指标。（2）应尽量采用传统工艺和习惯的操作方法。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求 2.2.注意可靠性与经济性的关系注意可靠性与经济性的关系34（1 1）元器件的可靠性）元器件的可靠性组成产品的元器件的可靠性是影响产品可靠性的直接因素，元器件可靠性的高低直接决定产品可靠性的优劣，元器件的可靠性通常用失效率来表示。实践证明，普通元器件和半导体元器件的失效规律有相同的地方，同时也有不同之处。了解元器件的失效规律，对于正确选用元器件、提高电子产品的可靠性是非常有益的。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求3.3.元器件的可靠性与产品的可靠性元器件的可靠性与产品的可靠性351）元器件的失效规律。普通电子元器件的失效规律曲线如图所示，通常称为船形曲线或浴盆曲线。它分为三个阶段：早期失效期、偶然失效期和耗损失效期，失效期的定义、特点及使用要求见下表。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求36第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求37半导体元器件与普通电子元器件失效规律的比较见下表。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求2）使用条件与元器件可靠性的关系。使用条件包括工作环境条件和负荷条件。元器件所处的工作环境越恶劣、负荷越大，其可靠性越低、失效率越高。同一元器件在不同的工作环境和负荷下工作，它的可靠性会有很大的区别。38（2）产品的可靠性。元器件是组成产品的最小单元，元器件的可靠性直接影响产品的可靠性。可以根据元器件的可靠性求得产品的可靠性，同样也可以根据产品的可靠性分配各元器件的可靠性。一个复杂的产品可以由多个子系统或部件组成，这个系统的结构可以采用串联形式，也可以采用冗余形式。而对于产品可靠性的提高，要着重提高基础件（或子系统）的可靠性。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求3.3.元器件的可靠性与产品的可靠性元器件的可靠性与产品的可靠性39考虑电子产品可靠性设计的同时，还应考虑可维修性。所谓可维修性，是指产品零部件、元器件经维修使之可靠而采取的措施。可维修性是可靠性的重要因素之一，可靠性要求在电子产品的使用中出现失效的可能性最小，提高结构的可靠性，能减少维修的次数和工作量。所以可靠性是可维修性的基础，提高可靠性，有助于改善可维修性。在可靠性设计中，要与可维修性有机地结合起来。如在设计时，加入报警、自动关机、自动保护等安全装置，这些装置是技术措施的一部分，属于可维修性的内容。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求4.4.可靠性与可维修性可靠性与可维修性40使用新技术以提高电子产品的可靠性。（1）应不断采用新的可靠性设计技术。（2）若采用新电路，应注意标准化。（3）采用新技术时要充分注意继承性。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求5.5.加工工艺的可靠性加工工艺的可靠性6.6.新技术的合理使用新技术的合理使用加工工艺必须保证元器件在加工过程中不受到热力、机械和电气的损伤，并严格按照工艺文件的要求进行加工。应当把可靠性设计与加工的可靠性密切配合起来，以保证产品的质量。41第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求三、提高电子产品可靠性的途径三、提高电子产品可靠性的途径42电子产品可靠性的高低与组成产品的电子元器件的合理选用与使用有很大关系。电子产品在生产过程中要正确地选用元器件，所用元器件必须经过严格检查和老化筛选，以排除早期失效的元器件，然后将合格、可靠的元器件按工艺要求进行装配。1.1.合理选用与使用元器件合理选用与使用元器件（1 1）选用元器件应遵循的原则）选用元器件应遵循的原则 1）综合考虑电气性能指标和使用条件，使用条件不得超出元器件的技术参数范围和环境条件，并留有余量。2）在满足产品功能的前提下，尽可能地压缩元器件的品种和数量，提高复用率。3）组成电子产品的所有元器件在组装之前都要按不同的要求进行可靠性筛选。4）对于同类元器件，应择优选用，并注意积累元器件在使用中的性能与可靠性方面的资料，作为以后选用的重要依据。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求43（2 2）电子元器件的合理使用）电子元器件的合理使用 电子元器件的工作条件对其使用寿命和失效率影响很大，减轻负荷可以有效提高可靠性。降额使用是提高电子产品可靠性的最有效措施之一。所谓降额使用，就是使元器件在低于其额定值的条件下工作，即元器件的额定参数高于实际应用参数。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求44产品设计的目标应是最大限度地满足用户的要求，即以最低的购置费用、在尽可能长的时间内得到可靠的使用效果。设计、制造电子产品的原则是提高其技术指标和经济指标，因此，先进的技术指标和良好的可靠性、工艺性、使用性是达标的基本保证。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求2.2.合理设计电子产品合理设计电子产品45（1）进行环境影响因素试验 1）定性试验。将产品置于人工模拟的环境中，按照技术指标的要求，考核产品抵抗每一种环境影响因素的能力。例如，耐温、耐湿、耐压的稳定性，不渗水性以及耐振动、冲击、加速度等各种稳定性试验。2）综合性试验。考察产品在综合因素的作用下所能达到的性能指标。这种试验比较接近于实际使用情况，所以在环境试验中占有重要地位。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求3.3.提高电子产品工作和使用的可靠性提高电子产品工作和使用的可靠性(六点）六点）46（2）设计故障指示和排除装置。（3）加强对环境防护措施的研究，提高结构设计水平。（4）合理采用冗余系统（备份系统）。（5）合理存储与保管。（6）正确使用。在使用之前认真阅读使用说明书，严格遵守操作规程。（7）定期检查与维修。第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求471.举例说明什么是电子产品的可靠性及衡量可靠性的指标有哪些。2.如何合理选择电子元器件，以提高电子产品的可靠性？3.简述电子产品可靠性的设计原则及提高电子产品可靠性的途径。思考与练习思考与练习结合自己的生活实践，比较生活中同类型电子产品的可靠性有何不同。想一想想一想第一章第一章 电子产品的工作环境和可靠性要求电子产品的工作环境和可靠性要求实训实训 1 1 数字式万用表的结构剖析数字式万用表的结构剖析1 11.进一步掌握现代化电子产品的结构和特点。2.进一步了解电子产品的使用要求。一、实训目的一、实训目的各种型号的数字式万用表若干。二、实训所需器材二、实训所需器材1.以小组为单位，剖析数字式万用表的结构。2.查阅相关资料，结合实际使用经验总结数字式万用表的使用要求。3.上网收集关于各种型号数字式万用表的相关材料，分析、对比各种型号数字式万用表的结构。4.组长总结，并进行汇报。5.撰写实训报告。三、实训内容三、实训内容注意事项：1.每位同学必须独立完成资料收集工作。2.讨论完成后，每位同学都应进行实训收获总结。49电子产品的防护2 221 电子产品的防潮、防腐和防老化22 电子产品的散热23 电子产品的防振与缓冲5024 电子产品的电磁兼容与防护21 电子产品的防潮、防腐和防老化学习目标：1.了解潮湿、盐雾、霉菌及金属腐蚀对电子产品的危害。2.掌握对潮湿、盐雾、霉菌及金属腐蚀的防护措施。3.了解有机材料的老化现象及防老化措施。电子产品在一定的环境中存储、运输和使用，必然会遇到不同的气候环境。电子产品在一定的环境中存储、运输和使用，必然会遇到不同的气候环境。本节主要介绍潮湿、盐雾、霉菌及金属腐蚀等对电子产品的危害及防护措施，以及有机材本节主要介绍潮湿、盐雾、霉菌及金属腐蚀等对电子产品的危害及防护措施，以及有机材料的老化现象及防老化措施。潮湿的环境会促使霉菌快速繁殖，也会助长盐雾的腐蚀作用，所料的老化现象及防老化措施。潮湿的环境会促使霉菌快速繁殖，也会助长盐雾的腐蚀作用，所以对环境要素的防护也主要是防潮湿、防盐雾和防霉菌，俗称以对环境要素的防护也主要是防潮湿、防盐雾和防霉菌，俗称“三防三防”。第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护1.1.潮湿的危害性潮湿的危害性 （1）引起金属腐蚀及加快腐蚀速度。（2）使非金属材料性能变坏、失效。（3）水是一种极性介质，能够改变电气元件的参数。（4）在一定的温度条件下，潮湿有利于霉菌的生长和繁殖，使非金属材料腐烂。（5）当温度升高或空气中含有杂质（如灰尘、电解质等）时，潮湿的影响和危害将加剧。一、潮湿的防护一、潮湿的防护52第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护2.2.潮湿的防护措施潮湿的防护措施（1）合理选用材料（2）憎水处理（3）浸渍作为防潮湿的辅助手段，有时可以对某些产品用定期通电加热的方法来驱除潮气。例如，家用电器不能长期闲置不用，否则会由于潮湿产生电路短路、金属腐蚀等损害，应定期通电驱潮。也可以用吸潮剂吸掉潮气，常用硅胶作为吸潮剂，它具有很大的吸水性，在货物包装中常用廉价的生石灰作为吸潮剂。53（4）灌封（5）密封第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护3.3.各种防潮措施的适用范围各种防潮措施的适用范围 憎水处理只能作为辅助性的防潮手段，它多用来作为其他防潮处理后的辅助处理，以进一步加强其防潮性能。浸渍主要用于绕线产品，如变压器绕组、电感线圈等。灌封多适用于小型的单元、部件及元器件，如小型变压器、密封插头、固体电路、微膜组件及集成电路等。密封主要用于恶劣的气候条件，如水下、高空用的无线电设备和野外用携带式无线电设备等。54第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护1.1.盐雾的防护盐雾的防护 （1）盐雾的形成盐雾是一种含有盐分的雾状气体，主要发生在海上和沿海地区离海岸 线较近的大气中。在陆地上也可以因盐碱被风吹刮起或盐水蒸发而引起。（2）盐雾的危害盐雾的危害主要是对金属及各种金属镀层的强烈腐蚀。二、盐雾和霉菌的防护二、盐雾和霉菌的防护55第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护（1）盐雾的形成（2）盐雾的危害（3）盐雾的防护措施 1）进行电镀加工时，应严格执行电镀工艺，保证镀层厚度，并选择适当的镀层种类。2）采用密封机壳或机罩，使设备与盐雾环境隔开。3）对关键元器件进行灌封或增加其他密封措施。56第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护2.2.霉菌的防护霉菌的防护 （1）霉菌的形成（2）霉菌的危害 1）由于霉菌在生长和繁殖过程中从有机物材料中摄取营养成分，从而使材料结构发生破坏、强度降低及物理性能变坏。2）霉菌在新陈代谢过程中分泌出二氧化碳及其他酸性物质，引起金属腐蚀和绝缘材料的性能恶化。（3）霉菌的防护措施1）控制环境条件，抑制霉菌的生长。2）密封防霉。573）采用防霉剂。4）使用防霉材料。第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护1.1.金属腐蚀对电子产品的危害金属腐蚀对电子产品的危害金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的介质（气体或液体）进行化学反应而遭到破坏的过程。三、金属腐蚀的防护三、金属腐蚀的防护58第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护 2.2.金属的防腐蚀措施金属的防腐蚀措施 （四点）（四点）（1）改变金属的内部组织结构。（2）选择耐蚀材料。（3）采用表面涂覆方法。1）金属覆盖层是用电镀或化学涂覆的方法在金属表面2）化学覆盖层是用化学或电化学的方法在金属表面形成一层致密而稳定的金属化合物（多是金属的氧化物、磷酸盐类），以达到防腐蚀的目的。3）涂料覆盖层是将有机物涂于零部件表面，其能自行起物理和化学变化，并干结成一 层坚韧的薄层，使被涂表面与大气隔绝，从而起到保护和装饰的作用。59第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护（4）合理设计金属件的结构1）腐蚀余量设计；2）避免接触腐蚀；在其中一种金属上镀上允许与第二种金属相接触的金属镀层，或者在两种金属上均镀上同一种金属镀层。在两种金属之间涂覆绝缘保护层或加放绝缘衬垫。尽可能扩大阳极性金属的表面积，缩小阴极性金属的表面积。60第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护3）金属件结构的合理设计；不合理的结构形式常引起机械应力、热应力等各种应力，使水和水汽停留或积存在其上，造成局部金属的腐蚀，所以在设计时应避免。在易发生腐蚀和最大腐蚀的部位加厚构件尺寸。对易腐蚀损坏而必须经常维修、更换的零部件，结构上应保证其易于修理。降低金属件的表面粗糙度值，也可以提高它的抗腐蚀能力。61第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护1.1.有机材料的老化现象有机材料的老化现象（1）热老化（2）湿老化（3）氧老化（4）光老化（5）生物老化四、有机材料的老化现象及防老化四、有机材料的老化现象及防老化622.2.预防措施预防措施（1）热老化的预防（2）湿老化的预防（3）氧老化的预防（4）光老化的预防（5）生物老化的预防1.结合实际说明潮湿对电子产品有哪些影响，应采取哪些措施进行防护。2.结合实际说明盐雾、霉菌对电子产品有哪些影响，应采取哪些措施进行防护。3.结合实际说明金属腐蚀对电子产品有哪些影响，应采取哪些措施进行防护。4.结合实际说明有机材料老化对电子产品有哪些影响，应采取哪些措施进行防护。思考与练习思考与练习第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护实训实训 2 2 剖析常见电子产品的防护措施剖析常见电子产品的防护措施2 21.了解常见电子产品的使用环境要求。2.了解常见电子产品的防护措施。一、实训目的一、实训目的一字旋 1 把十字旋具 1 把精密旋具 1 套收纳盒 1 个对讲机 1 部手机 1 部二、实训所需器材二、实训所需器材1.查阅相关资料，分析总结对讲机、手机的使用环境要求。2.拆卸对讲机、手机，观察其内部结构，分析其防护措施。3.分组讨论、总结，得出结论。4.撰写实训报告。三、实训内容三、实训内容64根据要求完成下表的填写。65注意事项：1.拆卸时要轻拿轻放，拆卸下来的组件、零部件要放在收纳盒中，防止丢失。2.拆卸过程中要注意对设备的维护，防止零部件的损坏。3.实训完成后，要将对讲机、手机结构恢复原样。实训实训 2 2 剖析常见电子产品的防护措施剖析常见电子产品的防护措施2 222 电子产品的散热学习目标：1.了解热传导、热对流、热辐射的概念及相应的增强散热的措施。2.掌握电子产品自然散热及散热的主要措施。3.掌握功率晶体管的散热原理及散热器的类型。4.掌握电子产品的强迫散热方式。电子产品工作时其功率损失一般都是以热能的形式散发出来的。实际上，电子产品内部任电子产品工作时其功率损失一般都是以热能的形式散发出来的。实际上，电子产品内部任何具有实际电阻的载流元器件都是一个热源，同时电子产品的工作性能与温度有着密切的关系。何具有实际电阻的载流元器件都是一个热源，同时电子产品的工作性能与温度有着密切的关系。本节主要介绍电子产品散热的相关知识。本节主要介绍电子产品散热的相关知识。第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护热能的传播方式有热传导、热对流、热辐射三种。一、热的传导方式一、热的传导方式671.1.热传导的概念及增强传导散热的措施热传导的概念及增强传导散热的措施（1）在考虑综合因素的前提下，选用导热系数较大的材料制造导热零件（2）尽量缩短热传导路径，热传导路径中不应有绝热或隔热材料（3）增大热传导零件间的接触面积，也可在两接触面间涂硅脂或垫入软金属箔，如铟片、铜箔等第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护2.2.热对流的概念及增强对流散热的措施热对流的概念及增强对流散热的措施 （1）尽量增大温差，即尽量降低周围对流介质的温度（2）加大与对流介质的接触面积，如将散热器做成肋片、直尾形、叉指形（3）增大周围介质的流动速度，以带走更多的热量3.3.热辐射的概念及增强热辐射散热的措施热辐射的概念及增强热辐射散热的措施（1）发热物体表面越粗糙，热辐射的能力越强（2）加大辐射体的表面积（3）加大辐射体与周围环境的温差，即周围介质温度越低越好68第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护电子产品在使用过程中会产生大量的热量而使设备的温度上升，从而影响设备的正常运行，将这些热量迅速地散发出去是保证电子产品正常工作的前提。1.1.自然散热的要点自然散热的要点（1）对于封闭式机箱，设备内部的热量散发途径如图所示二、电子产品自然散热及散热的主要措施二、电子产品自然散热及散热的主要措施69第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护（2）对于敞开式机箱，设备内部的热量散发途径如图所示70确保良好自然散热的主要任务是在结构上进行合理的热设计，将产品内部的热量畅通无阻地、迅速地排到设备外部，使产品工作在允许的温度范围内。第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护2.2.机壳的散热设计机壳的散热设计 （1）增加机壳内外表面的黑度，提高机壳的热辐射能力（2）选择导热性能好的材料做机壳（3）增加换热表面积（4）在机壳上合理地开通风孔，可以加强气流的对流换热作用，常用通风孔的结构形式如图所示。71第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护3.3.电子产品内部的自然散热电子产品内部的自然散热 （1）电子元器件的散热 1）电阻和小功率的电感、电容、二极管。2）变压器。723）晶体管。4）集成电路。第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护（2）电子产品内部元器件的合理布置 1）为了增强热对流散热，各元器件、结构件之间应保持一定的距离，以利于空气流动。2）在印制电路板上安装元器件时，应将发热量大的元器件和不耐热的元器件置于容易降温之处。73第二章第二章 电子产品的防护电子产品的防护3）对热敏感的元件，在结构上可采取“热屏蔽”的方法解决，即采取措施切断热传播的通道，使设备内部某部分的热量不能传到另一部分，形成热区和冷区（如图），从