電子工藝技術(shù)知識(shí)問(wèn)題解答

1、什么是工藝？電子工藝學(xué)的研究領(lǐng)域是哪些？

答：工藝是生產(chǎn)者利用生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工具，對(duì)各種原材料、半成品進(jìn)行加工或處理，使之最后成為符合技術(shù)要求的產(chǎn)品的藝術(shù)（程序、方法、技術(shù)），它是人類(lèi)在生產(chǎn)勞動(dòng)中不斷積累起來(lái)并經(jīng)過(guò)總結(jié)的操作經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)能力。

就電子整機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程而言，主要涉及兩個(gè)方面：一方面是指制造工藝的技術(shù)手段和操作技能，另一方面是指產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制和工藝管理。我們可以把這兩方面分別看作是“硬件”和“軟件”。研究電子整機(jī)產(chǎn)品的制造過(guò)程，材料、設(shè)備、方法、操作者這幾個(gè)要素是電子工藝技術(shù)的基本重點(diǎn)，通常用“4M+M”來(lái)簡(jiǎn)化電子產(chǎn)品制造過(guò)程的基本要素。

2、電子工藝學(xué)有哪些特點(diǎn)？

答：作為與生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)的技術(shù)學(xué)科，電子工藝學(xué)有著自己明顯的特點(diǎn)，歸納起來(lái)主要有以下幾點(diǎn)：

1）涉及眾多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域

電子工藝學(xué)與眾多的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)，其中最主要的有應(yīng)用物理學(xué)、化學(xué)工程技術(shù)、光刻工藝學(xué)、電氣電子工程學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、金屬學(xué)、焊接學(xué)、工程熱力學(xué)、材料科學(xué)、微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等。除此之外，還涉及到數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、會(huì)計(jì)學(xué)等與企業(yè)管理有關(guān)的眾多學(xué)科。這是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科。

電子工藝學(xué)的技術(shù)信息分散在廣闊的領(lǐng)域中，與其他學(xué)科的知識(shí)相互交叉、相輔相成，成為技術(shù)關(guān)鍵（know how）密集的學(xué)科。

2）形成時(shí)間較晚而發(fā)展迅速

電子工藝技術(shù)雖然在生產(chǎn)實(shí)踐中一直被廣泛應(yīng)用，但作為一門(mén)學(xué)科而被系統(tǒng)研究的時(shí)間卻不長(zhǎng)。系統(tǒng)論述電子工藝的書(shū)刊資料不多，直到上世紀(jì)70年代以后，第一本系統(tǒng)論述電子工藝技術(shù)的書(shū)籍才面世，80年代初在高等學(xué)校中才開(kāi)設(shè)相關(guān)課程。

隨著電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)電子工藝學(xué)業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，人們?cè)趯?shí)踐中不斷探索新的工藝方法，尋找新的工藝材料，使電子工藝學(xué)的內(nèi)涵及外延迅速擴(kuò)展?？梢哉f(shuō)，電子工藝學(xué)是一門(mén)充滿蓬勃生機(jī)的技術(shù)學(xué)科。與其他行業(yè)相比，電子產(chǎn)品制造工藝技術(shù)的更新要快得多。經(jīng)常有這樣的情況發(fā)生：某項(xiàng)新的工藝方法還未能全面推廣普及，就已經(jīng)被更先進(jìn)的技術(shù)所取代。

當(dāng)今的世界已進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，大到一個(gè)國(guó)家，小到一個(gè)公司，經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)往往表現(xiàn)為關(guān)鍵工藝技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。從法律的角度，通過(guò)專(zhuān)利的手段對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行保護(hù)；在企業(yè)內(nèi)部，通過(guò)嚴(yán)格的文件管理、資料授權(quán)管理把企業(yè)的關(guān)鍵工藝技術(shù)掌握在一部分人手里，行業(yè)之間、企業(yè)之間實(shí)行技術(shù)保密和技術(shù)封鎖，是非常普遍的現(xiàn)象。因此，獲取、收集電子工藝的關(guān)鍵技術(shù)是非常困難的。

3、電子工藝技術(shù)培養(yǎng)目標(biāo)是什么？

答：通過(guò)對(duì)電子產(chǎn)品制造工藝的理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生成為掌握相應(yīng)工藝技能和工藝技術(shù)管理知識(shí)、能指導(dǎo)電子產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、能解決實(shí)際技術(shù)問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)技術(shù)骨干。

在課程設(shè)置和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的安排方面，不僅培養(yǎng)學(xué)生掌握電子產(chǎn)品生產(chǎn)操作的基本技能，充分理解工藝工作在產(chǎn)品制造過(guò)程中的重要地位，還要求他們能夠從更高的層面了解現(xiàn)代化電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程，了解目前我國(guó)電子產(chǎn)品生產(chǎn)中最先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。

也就是說(shuō)，要適應(yīng)現(xiàn)代化和工業(yè)化對(duì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的需求，為電子產(chǎn)品制造業(yè)培養(yǎng)一批高層次的、特別是能夠在電子產(chǎn)品制造現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)生產(chǎn)、解決實(shí)際問(wèn)題的工藝工程師和高級(jí)技師。

4、電子工藝技術(shù)人員的工作范圍是哪些？

答：

①根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)文件要求編制產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程、工時(shí)定額和工位作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)人員完成工藝工作和產(chǎn)品質(zhì)量控制工作。

②編制和調(diào)試ICT等測(cè)試設(shè)備的測(cè)試程序和波峰機(jī)、SMT等生產(chǎn)設(shè)備的操作方法和規(guī)程，設(shè)計(jì)和制作測(cè)試檢驗(yàn)用工裝。

③負(fù)責(zé)新產(chǎn)品研發(fā)中的工藝評(píng)審。主要對(duì)新產(chǎn)品元器件的選用、PCB板設(shè)計(jì)和產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝性進(jìn)行評(píng)定和改進(jìn)意見(jiàn)。

對(duì)新產(chǎn)品的試制、試產(chǎn)負(fù)責(zé)技術(shù)上的準(zhǔn)備和協(xié)調(diào)，現(xiàn)場(chǎng)組織解決有關(guān)技術(shù)和工藝問(wèn)題，提出改進(jìn)意見(jiàn)。

④進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工藝規(guī)范和工藝紀(jì)律管理，培訓(xùn)和指導(dǎo)員工的生產(chǎn)操作，解決生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題。

⑤控制和改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)品質(zhì)量，協(xié)同研發(fā)、檢驗(yàn)、采購(gòu)等相關(guān)部門(mén)進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量分析，改進(jìn)提高產(chǎn)品質(zhì)量。

⑥研討、分析和引進(jìn)新工藝、新設(shè)備，參與重大工藝問(wèn)題和質(zhì)量問(wèn)題的處理，不斷提高企業(yè)的工藝技術(shù)水平、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

5、試總結(jié)電子元器件大致分為幾代；對(duì)電子元器件的主要要求是什么？

答：電子元器件大致分為三代：電子管時(shí)代，半導(dǎo)體晶體管時(shí)代，半導(dǎo)體集成電路時(shí)代。對(duì)電子元器件的主要要求是：可靠性高、精確度高、體積微小、性能穩(wěn)定、符合使用環(huán)境條件等。

6、電子元器件的主要參數(shù)有哪幾項(xiàng)？

答：電子元器件的主要參數(shù)包括特性參數(shù)、規(guī)格參數(shù)和質(zhì)量參數(shù)。特性參數(shù)用于描述電子元器件在電路中的電氣功能；描述電子元器件的特性參數(shù)的數(shù)量稱為它們的規(guī)格參數(shù)，規(guī)格參數(shù)包括標(biāo)稱值、額定值和允許偏差值等；質(zhì)量參數(shù)用于度量電子元器件的質(zhì)量水平，通常描述了元器件的特性參數(shù)、規(guī)格參數(shù)隨環(huán)境因素變化的規(guī)律，或者劃定了它們不能完成功能的邊界條件。

7、繪出電阻的伏安特性。某些元器件有負(fù)阻性質(zhì)，試?yán)L出負(fù)阻段的伏安特性。線性元件的伏安特性是否一定是直線？

答：線性元件的伏安特性不是一定是直線。線性元件是指那些主要特性參數(shù)為一常量（或在一定條件、一定范圍內(nèi)是一個(gè)常量）的電子元器件。

8、電子元器件的規(guī)格參數(shù)有哪些？

答：電子元器件的規(guī)格參數(shù)包括標(biāo)稱值、允許偏差值和額定值、極限值等以外，還有其特定的規(guī)格參數(shù)。

9、什么叫標(biāo)稱值和標(biāo)稱值系列？舉例說(shuō)明。

答：為了便于大批量生產(chǎn)，并讓使用者能夠再一定范圍內(nèi)選用合適的電子元器件，規(guī)定出一系列的數(shù)值作為產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)值，稱為標(biāo)稱值。電子元器件的標(biāo)稱值分為特性標(biāo)稱值和尺寸標(biāo)稱值，分別用于描述它的電氣功能和機(jī)械結(jié)構(gòu)。

例如，一只電阻器的特性標(biāo)稱值包括阻值、額定功率、精度（允許偏差）等，其尺寸標(biāo)稱值包括電阻本體及引線的直徑、長(zhǎng)度等。

一組有序排列的標(biāo)稱值叫做標(biāo)稱值系列。電阻、電容、電感等元件的特性數(shù)值是按照通項(xiàng)

表1.1元件特性數(shù)值標(biāo)稱系列

注：精密元件的數(shù)值還有E48（允許偏差±2％）、E96（允許偏差±1％）、E192（允許偏差±0.5％）等幾個(gè)系列。

10、請(qǐng)解釋允許偏差、雙向偏差、單向偏差。允許偏差與其穩(wěn)定性之間有無(wú)必然的聯(lián)系？

答：用百分?jǐn)?shù)表示的實(shí)際數(shù)值和標(biāo)稱數(shù)值的相對(duì)偏差，反映了元器件數(shù)值的精密程度。對(duì)于一定標(biāo)稱值的元器件，大量生產(chǎn)出來(lái)的實(shí)際數(shù)值呈現(xiàn)正態(tài)分布，為這些實(shí)際數(shù)值規(guī)定了一個(gè)可以接受的范圍，即為相對(duì)偏差規(guī)定了允許的最大范圍，叫做數(shù)值的允許偏差（簡(jiǎn)稱允差）。

根據(jù)電路對(duì)元器件的參數(shù)要求，允許偏差又可以分為雙向偏差和單向偏差兩種，如圖所示。

數(shù)值的允許偏差（精度等級(jí)）與數(shù)值的穩(wěn)定性是兩個(gè)不同的概念。下面還將要介紹，工作環(huán)境條件不同，會(huì)引起電子元器件參數(shù)的變化，變化的大小稱為數(shù)值的穩(wěn)定性。一般說(shuō)來(lái)，數(shù)值越精密，要求其穩(wěn)定性也越高，而元器件的使用條件也要受到一定的限制。

11、什么叫額定值？什么情況下要考慮降額使用？舉例說(shuō)明極限值的含義。

答：電子元器件的額定值，一般包括：額定工作電壓、額定工作電流、額定功率消耗及額定工作溫度等。它們的定義是：電子元器件能夠長(zhǎng)期正常工作（完成其特定的電氣功能）時(shí)的最大電壓、最大電流、最大功率消耗及最高環(huán)境溫度。

當(dāng)電子元器件的工作條件超過(guò)某一額定值時(shí)，其它參數(shù)指標(biāo)就要相應(yīng)地降低，這就是人們通常所要考慮的降額使用元器件問(wèn)題。

電子元器件的工作極限值，一般為最大值的形式，分別表示元器件能夠保證正常工作的最大限度。如最大工作電壓、最大工作電流和最高環(huán)境溫度等。例如，電容器的額定直流工作電壓是指其在額定環(huán)境溫度下長(zhǎng)期（不低于1萬(wàn)小時(shí)）可靠地正常工作的最高直流電壓，這個(gè)電壓一般為擊穿電壓的一半；而電容器的最大工作電壓（也叫試驗(yàn)電壓）是指其在額定環(huán)境溫度下短時(shí)（通常為5秒~1分鐘）所能承受的直流電壓或50Hz交流電壓峰值。

12、舉例說(shuō)明電子元器件的主要質(zhì)量參數(shù)的含義。

答：質(zhì)量參數(shù)用于度量電子元器件的質(zhì)量水平，通常描述了元器件的特性參數(shù)、規(guī)格參數(shù)隨環(huán)境因素變化的規(guī)律，或者劃定了它們不能完成功能的邊界條件。

電子元器件共有的質(zhì)量參數(shù)一般有溫度系數(shù)、噪聲電動(dòng)勢(shì)、高頻特性及可靠性等，從整機(jī)制造工藝方面考慮，主要有機(jī)械強(qiáng)度和可焊性。

溫度每變化1℃，其數(shù)值產(chǎn)生的相對(duì)變化叫做溫度系數(shù)，單位為1/℃。溫度系數(shù)描述了元器件在環(huán)境溫度變化條件下的特性參數(shù)穩(wěn)定性，溫度系數(shù)越小，說(shuō)明它的數(shù)值越穩(wěn)定。

通常，用“信噪比”來(lái)描述電阻、電容、電感一類(lèi)無(wú)源元件的噪聲指標(biāo)，其定義為元件內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲功率與其兩端的外加信號(hào)功率之比，即

對(duì)于晶體管或集成電路一類(lèi)有源器件的噪聲，則用噪聲系數(shù)來(lái)衡量：

一切電子元器件工作在高頻狀態(tài)下時(shí)，都將表征出電抗特性，甚至一段很短的導(dǎo)線，其電感、電容也會(huì)對(duì)電路的頻率響應(yīng)產(chǎn)生不可忽略的影響。這種性質(zhì)，稱為元器件的高頻特性。

因?yàn)榇蟛糠蛛娮釉骷际强亢附訉?shí)現(xiàn)電路連接的，所以元器件引線的可焊性也是它們的主要工藝質(zhì)量參數(shù)之一。

人們一般都希望電子設(shè)備工作在無(wú)震動(dòng)、無(wú)機(jī)械沖擊的理想環(huán)境中，然而事實(shí)上，對(duì)設(shè)備的震動(dòng)和沖擊是無(wú)法避免的。如果設(shè)備選用的元器件的機(jī)械強(qiáng)度不高，就會(huì)在震動(dòng)時(shí)發(fā)生斷裂，造成損壞，使電子設(shè)備失效。

電子元器件的可靠性是指它的有效工作壽命，即它能夠正常完成某一特定電氣功能的時(shí)間。電子元器件的工作壽命結(jié)束，叫做失效。