電子實習教學用鉚釘板制作和應用

【摘要】電子技能操作實習是職業(yè)學校電類專業(yè)重要課程之一，其中電子電路的裝接是實習教學和操作訓練的主要內(nèi)容。實習教學使用萬能板或印制電路板等一次性的電路板就變的不適應，不僅造成實習經(jīng)濟成本增加，而且對于學生的熟練技能的訓練就象是一個瓶頸，嚴重影響電子實習訓練的質量。經(jīng)過我校專業(yè)實習教師多次探討和實踐，開發(fā)出適合職業(yè)學校進行電子實習的鉚釘電路板?，F(xiàn)將其制作方法和元件安裝焊接的工藝介紹如下，希望能對各級各類的職業(yè)學校的電子實習教學提供幫助。

【關鍵詞】職業(yè)教育；實習；電子電路；鉚釘板

電子技能操作實習是職業(yè)學校電類專業(yè)重要課程之一，其中電子電路的裝接是實習教學和操作訓練的主要內(nèi)容。傳統(tǒng)的實習教學中，由于實習時間安排的較少，電路裝接多是使用萬能板或印制電路板等一次性的電路板，很難再次或多次應用。

隨著職業(yè)教育的發(fā)展和創(chuàng)新，實習課時大幅度增加，基本每個學期要安排半個學期的實習操作訓練，隨著訓練量的加大，實習教學使用萬能板或印制電路板等一次性的電路板就變的不適應，不僅造成實習經(jīng)濟成本增加，而且對于學生的熟練技能的訓練象是一個瓶頸，嚴重影響電子實習訓練的質量。

考慮到實習用電路板要能重復多次利用、焊盤強度要高、基板須結實、使用操作方便、取材方便等因素，經(jīng)過我校專業(yè)實習教師多次探討和實踐，開發(fā)出適合職業(yè)學校進行電子實習的鉚釘電路板，現(xiàn)將其制作方法和元件安裝焊接的工藝介紹如下，希望能對各級各類的職業(yè)學校實習教學提供幫助。

一、鉚釘板的選材和尺寸

鉚釘板是一種使用成本相對較低，可以反復使用多次而不易損壞的一種自制的電路板，對于初學者練習焊接技能是較理想的實習材料。

根據(jù)實際教學需要，選擇0.2cm厚的環(huán)氧樹脂板作為基板，制作的大小尺寸是20cm× 15cm，鉚釘采用Φ2mm、長度2mm的銅鉚釘。

二、鉚釘板的制作

1.畫線

要制作一塊好的鉚釘板，首先要在鉚釘板上畫格子線來確定鉚釘孔的位置，使鉚釘?shù)呐帕袡M平豎直，不僅使用起來方便，而且美觀。根據(jù)鉚釘大小及電子元器件的端子間距，一般可把鉚釘孔間的尺寸定為0.9cm×0.9cm或0.8cm×0.8cm。

在規(guī)格20cm×15cm的環(huán)氧樹脂板上用鉛筆畫出網(wǎng)格，其間距為0.8cm×0.8cm，在環(huán)氧樹脂板上周圍留出一定的空間，可以形成18×13個交叉點。

用手工繪制時容易造成網(wǎng)格不對稱，影響后續(xù)打孔工作的順利進行。經(jīng)過幾次的實踐，采用電腦制作網(wǎng)格紙，打印出來后貼在環(huán)氧樹脂板上，這樣各個相鄰的十字交叉點的間距就很精確了。

2.打孔

完成了頭道畫線工序后，就要在環(huán)氧樹脂板上打孔了。根據(jù)我們采用的銅鉚釘?shù)闹睆?，選擇Φ2mm的梅花鉆頭來鉆鉚釘孔。打孔的時候可以一塊一塊的打孔，也可以幾塊一起打孔。幾塊一起打的時候先要把板固定，在基板的四個腳上1cm×1cm處分別打上孔，然后用螺釘把幾塊板固定的一起，但板的塊數(shù)不能太多，否則鉆頭容易斷。這樣就可以準備打孔了，在交叉點上先用鉆頭點一下以確定孔位置，然后就可以繼續(xù)向下打完這個孔，在打孔的時候一定要拿穩(wěn)基板防止鉆頭折斷飛出造成安全事故。

3.固定鉚釘

把環(huán)氧樹脂板上所有小方格的交叉點都打好孔后，用刮刀把留在孔邊的毛刺刮掉，緊接著就可以固定鉚釘了。在固定鉚釘之前我們應把所需的工具準備好，一把錘子、一塊方鐵、一只樣沖，準備好后把方鐵平穩(wěn)的放在工作臺上。

把銅鉚釘嵌入到打好的小孔中，因為選用的銅鉚釘直徑和長度都和基板上的孔徑和孔長相當，所以嵌入后銅鉚釘不會很松，且不會伸出基板的另一面。

把有鉚釘帽的一面壓在方鐵上，一手拿穩(wěn)基板，用錘子擊打鉚釘處，但力量不要過大，只要使鉚釘帽平整就可以了，形成一個圓且厚薄均勻的焊盤。

由于擊打時可能把銅鉚釘?shù)目捉o打變形了，使我們在安裝元件的時候元件的引腳不能順利地竄過，接下來要用樣沖，把樣沖的頭對準鉚釘孔輕輕的用錘子擊打一下，使鉚釘孔放大，鉚釘?shù)膬啥硕紦粢幌?，這樣銅鉚釘不僅修正了圓孔，而且鉚釘被加固到基板中。

如果鉚釘帽由于打擊力過大，使其變形就要拿下從新安裝，用一字小起子把鉚釘帽慢慢的撬出，小心不要破壞了基板上的孔。

每個孔固定好鉚釘后，鉚釘板基本上就制成了。

4.焊盤處理

在基板上固定好銅鉚釘后，鉚釘板還不能投入學生實習操作。原因是由于銅鉚釘帽也就是形成的焊盤沒有進行預處理。銅表面容易氧化產(chǎn)生氧化層，使得在焊接時焊錫流不到焊盤上造成虛焊，接下來就要對焊盤進行去氧化層的操作。

準備好碼數(shù)大一些的砂紙，把每個焊盤都仔細的打磨一下，然后用干凈的布把基板擦干凈，最后給焊盤上錫。電烙鐵頭上沾一點松香，如果用的是松香焊錫絲可以不用再沾松香了，直接加熱焊盤在焊盤上抹上一層焊錫，這樣焊盤就處理好了。但要注意不要把焊盤孔給堵塞了，如果堵了可以加熱焊盤后用針捅一下或拍一下基板使孔中的焊錫去掉。

焊盤處理過程中，注意發(fā)現(xiàn)是否有鉚釘相碰造成短接的，要進行處理，確保每個鉚釘焊盤都是獨立的。

5.安裝支架

完成了上訴的幾個步驟鉚釘板就可以使用了，但在學生操作過程中發(fā)現(xiàn)學生在安裝元件的時候都要把基板墊高，以便引腳的伸出。由此我在設計鉚釘板的時候增加了支架安裝孔，在基板的四個角上1cm×1cm的交點處打一個孔，用螺釘和螺母組成一個支架，且元件面和焊接面的高度可以更具實際的情況調節(jié)。另外在通電調試電路時避免了焊接面碰觸導電物使電路出現(xiàn)故障。

三、電子電路的制作

1.元件安裝

由于鉚釘板受鉚釘間距的限制，實際電子元件裝接時，和實際的印制電路板的使用有所區(qū)別，下面對有關元件的實際運用略做闡述。

（1）安裝時電阻兩引腳之間一般使用三個焊盤間距，并貼近鉚釘板臥式安裝。中間的焊盤可用做背面連線的過渡使用，電阻插放時要求讀數(shù)方向排列整齊，橫排的必須從左向右讀，豎排的從上向下讀，保證讀數(shù)一致。

（2）電位器的安裝，一般使用的是實心電位器和片狀電位器，其三個引腳間距相對較緊且引腳較短。而電位器在安裝時都要求牢固，以便于調試。所以可以把其中兩個引腳在離根部3mm出開始彎折，并用銅導線延長引腳后插到相應的焊盤孔中。剩下的一個引腳直接插入焊盤，焊好后就能固定電位器了。

（3）二極管的安裝，安裝時注意二極管的極性，在整形時采用臥式安裝方式，兩引腳之間一般使用三個焊盤間距。

（4）三極管在鉚釘板上安裝的時候，三個端子一般水平一線安裝，端子之間不空鉚釘。普通塑封的三極管引腳相對短，必要時也可用銅導線延長引腳。對于一些鐵殼封裝的三極管其引腳長安裝就沒多大問題了。

（5）電容的安裝，一般采用立式安裝，占用兩個鉚釘間距。

為了保證焊接的整齊美觀，焊接時可以調整鉚釘板四個角上的支架后焊接，兩邊架空的高度要一致，元件插好后，要調整位置，使它與桌面相接觸，保證每個元件焊接高度一致。

端子都是焊接在鉚釘焊盤上的，由于焊盤較大，實際焊接時要注意焊接的過程，把握好焊接質量。

2.變壓器固定

對于電子電路來講每個電路都需要電源，且電源一般在0V到20V之間，要得到這樣的電源就要用到變壓器，變壓器相對其它元件來講體積大且重。如果不對其進行固定，測試電子電路時由于變壓器的跌落，易造成變壓器引線拉斷。在設計鉚釘板的時候在鉚釘板的一側根據(jù)一般小型變壓器的尺寸打了兩個固定孔和一個電源線引線孔，這樣使用時變壓器就可以用螺釘固定在基板上了，電源線從焊接面竄過來在元件面打個結從而增加了使用的安全性。

3.焊盤連接

我們把電路的元件按照元件布置圖安裝并焊接好后，就要對電路進行電氣連接，對與鉚釘板電路其各個焊盤都是相對獨立的，要使電路元件有電氣連接就必須對焊點進行有效的連接。

我們在連接時使用的導線是細銅線，一般從1.5平方七芯軟導線中分出來的，使用單股進行焊盤連接。

用電烙鐵加熱焊點，把處理好的銅線插入焊點，移去電烙鐵等焊點凝固后第一個焊點就連上了。接下來就加熱第二個需要連接的焊點，拉緊銅導線后把其壓到加熱的焊點中，焊點凝固后第二的點就連好。

在焊盤連接過程中應注意以下幾個方面：

（1）連接銅線不能露頭，可用小剪刀進行處理。

（2）連接時要保持焊點原有的形狀，控制好電烙鐵移去時的手法。

（3）在整個連接過成中注意整板導線的外觀，橫向和縱向成90度，呈橫平豎直狀。

（4）由于使用的是裸導線就要注意是否碰線，解決的方法是在連接過成中導線要拉緊，其次如果被接的兩個焊點之間過長，在中間找?guī)讉€空焊盤把連線焊住固定一下，這樣就可避免了應碰線而造成的電路故障。