高职电子技能实训引入SMT的教学实践研究

陈志红，刘素芳

（郑州铁路职业技术学院电子工程系，河南郑州 450052）

高职电子技能实训引入SMT的教学实践研究

陈志红，刘素芳

（郑州铁路职业技术学院电子工程系，河南郑州 450052）

在高职电子技能实训教学实践中，引入现代电子产品主流安装技术——表面贴装技术(SMT)，完成FM收音机组装项目，对于学生熟悉现代电子产品从制作、调试到实际产品的全工艺过程,掌握制作电子产品的操作技能,紧跟电子产品先进的制造工艺具有重要意义。

电子技能实训；表面贴装技术；实践教学

近年来，在现代电子装联技术中，传统的通孔组装技术（THT） 面临着挑战，表面组装技术（Surface Mounted Technology,简称SMT）因其具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击、高频特性好和生产效率高等优点，成为现代电子信息产品制造业的核心技术，也正在迅速发展为我国主流安装技术。SMT是将片状元器件（只有电极而无引线），直接贴装在印制板铜箔上，用再流焊或其他焊接工艺焊接。为此我们尝试在电子技能实训中引入SMT工艺，收到了较好的教学效果。

1 SMT教学实训室规划

SMT生产设备是高精度的机电一体化设备，设备和工艺材料对环境的清洁度、湿度、温度，防静电、排风都有一定的要求。为了保证设备正常运行和组装质量，专门新建立一个表面贴装实训室（SMT实训室），进行SMT元器件检测、焊装、返修。利用SMT设备让学生了解SMT及其先进性，而且掌握SMT的基础知识及各工序实际操作。原有的四个电工电子实训室，完成通孔元器件焊装、部件装配及整机调试工作。如图1所示。

图1 电子技能实训室布局

1.1 SMT实训室建设

SMT实训室建设兼顾教学和生产，“基于工作过程导向”，建成教、学、做一体化校内SMT实训基地。以SMT生产工艺流程（如图2）为主线，营造真实的电子产品制造企业氛围的实训环境。如图3为SMT实训室布局。

1） PCB检查：检查PCB有无破损、污渍和板屑等现象。

2）锡膏印刷：将焊膏漏印到PCB的焊盘上,为元器件的焊接做准备。所用设备为锡膏印刷机。

3）贴片：将表面贴装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机。

4）回流焊接：作用是将焊膏熔化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉。

5） 测试检查：对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。

6） 返修：检测出现故障的PCB板进行返工所用。

图3 SMT实训室布局

1.2 SMT实训室设备

锡膏印刷区：手动丝网印刷机两台，用于贮存焊锡膏和红胶的电冰箱两台。

贴片区：用手手工贴片的真空吸笔24套，放大镜台灯套12套和多功能贴片机一台。

回流焊区：上、下共8个加温区，2个冷却区的无氮气热风回流焊炉2台。

返修区：热风枪、烙铁，防静电镊子、放大镜台灯。

此外还配有数字示波器，信号发生器，直流稳压电源、数字万用表等测量仪器。

2 实施项目教学

以电子产品生产过程为载体，选用FM微型（电调谐）收音机组装与调试真实项目为导向。FM微型（电调谐）收音机由23个片状元件（电阻、电容、三极管、集成芯片）和12个通孔元件组成。元器件少，原理简明易懂，并包含SMT和THT两装焊配工艺，适合学生学习操作。

3 教学过程实施

3.1 实训动员、安全教育

3.2 电子产品的制作工艺流程简介

FM自动调谐收音机为例，介绍电子产品的制作过程如图4。

图4 FM自动调谐收音机制作工艺流程

3.3 FM自动调谐收音机原理

先讲解原理框图，让学生先对收音机从信号接收、混频到音频信号的解调、放大、声音还原整个信号流程有一个了解后，再进行原理图介绍,这样使学生对电路原理的理解上比较透彻，并培养学生识图能力。

3.4 元器件识别、检测

1）印制电路板检查：图形完整，有无短、断缺陷；孔位及尺寸；表面阻焊层。

2）THT元器件识别检测：电位器阻值调节特性、LED、线圈、电解电容、插座、开关的好坏、判断变容二极管的好坏及极性。

3）外壳及结构件：按材料单清查零件品种规格及数量、检查外壳有无缺陷及外观损伤、耳机。

4）贴片元器件识别检测：贴片电阻、贴片电容、集成芯片、贴片三极管的识别检测。

三极管采用带有翼形短引线的SOT封装，集成芯片采用带有翼形短引线的SOP封装，颜色均为黑色，贴片电阻颜色一般为黑色，贴片电容一般为浅白色。

3.5 SMT工艺流程（SMT实训室）

3.5.1 SMT工艺培训

介绍SMT及电子产品制造技术的发展过程及发展趋向，参观SMT设备及样品，视频播放SMT工艺流程，教师演示SMT各设备的使用。

3.5.2 实践SMT（根据SMT工艺流程，完成FM收音机SMT部分制作）。

1）锡膏印刷：学生用手动焊膏丝网印刷机把糊状焊膏漏印在需要贴装片状元器件的印刷线路板焊盘上,要求学生检验焊盘上的焊膏印刷是否均匀,不连通焊盘之间焊膏不能短路等。

2）贴片：学生用真空吸笔（或防静电镊子）进行手工贴片，完成23个片状元件（电阻、电容、三极管、集成芯片）的贴装。然后让学生根据检验工艺对完成贴片的电路板进行检验，是否满足工艺要求（即电路板上的焊膏不能有被手碰过的痕迹;元器件有字的一面朝上；有极性或方向的元器件没有装错；集成芯片引脚之间无短路，每个元器件都贴准、贴稳等）。

教学中采取“定工位流动贴片法”，即“人动器件不动”的流水作业进行贴片，从而避免元器件贴错或漏贴现象。

3）回流焊：用回流焊设备对完成贴片的印刷电路板进行焊接。

4）检测与返修：焊接后的电路板让学生自行检查，如有断路、短路现象及时返修，以保证实习产品制作的顺利进行。

3.6 完成FM收音机THT部分制作，以下步骤在电工电子实训室进行

焊接电位器RP，耳机插座，轻触开关，跨接线，变容二极管V1（注意，极性方向标记），电感线圈，电解电容，发光二极管，焊接电源连接线等。

3.7 整机调试及总装

1） 调试

所有元器件焊接完成后目视检查。测总电流，搜索电台广播，调接收频段（调覆盖），调灵敏度。

2） 总装

腊封线圈，固定SMB/，装外壳。

3.8 验收及考核

指导老师根据学生所装收音机外观、接收电台数、测试数据等方面给学生进行评分。

4 建议教学学时

2周共68学时，见表1。

表1 数学学时分配表

5 结束语

高职电子技能实训引入SMT的教学，使学生熟悉了现代电子产品从制作、调试到实际产品的全工艺过程，掌握了制作电子产品的操作技能，了解了电子产品先进的制造工艺，扩展了知识面。

[1]王豫明.清华—伟创力SMT实验室[J].电子工艺技术,2007,28（4）：5-8.

[2]潘志方.地方高校SMT实验室建设方案研究 [J].实验科学与技术,2007，（3）：122-124.

Teaching practice research on the introduction of SMT in electronic skill training in higher vocational colleges

CHEN Zhi-hong,LIU Su-fang
（Electronic Engineering Department,Zhengzhou Railway Vocational and Technical College,Zhengzhou,Henan,China 450052）

In the teaching practice of electronic skill training in higher vocational colleges,the mainstream installation technology of modern electronic products-surface mount technology (SMT)is introduced to complete the FM radio assembly projects.It is of great significance for the students to be familiar with the whole production process-from making,debugging to the actual products.The students can grasp the operating skills of producing electronic and follow the advanced manufacturing technology of the electronic products.

electronic skill training;SMT technology;practice teaching

10.3969/j.issn.1671-9581.2012.03.026】

G642

A

1671-9581(2012)03-0102-04

2012-07-09

河南省教育厅自然科学科技攻关资助项目（2009c510002）；铁道部科技研究开发项目（2008F014）。［作者简介］陈志红（1967-），女，天津人，郑州铁路职业技术学院电子工程系讲师，硕士，研究方向：电子信息。