時(shí)間:2022-03-19 11:07:58
序論:在您撰寫(xiě)電子工藝論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
工設(shè)專業(yè)學(xué)生應(yīng)注重了解整個(gè)機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng),并重點(diǎn)把握產(chǎn)品外形如何更好地與內(nèi)部電路、機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合。缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。電子工藝實(shí)習(xí)雖然是以技能訓(xùn)練為重點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力,但創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也應(yīng)是其中目標(biāo)之一。目前的固定實(shí)習(xí)內(nèi)容的模式,學(xué)生的自由度很小。而在高等工程教育中,培養(yǎng)具有工程意識(shí)和創(chuàng)新精神的人才已成共識(shí),因此,電子工藝實(shí)習(xí)課程也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。
改革與創(chuàng)新
為了使電子工藝實(shí)習(xí)滿足時(shí)展的需要,滿足培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力的需要,我們進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的改革:(1)改變了以焊接等基礎(chǔ)訓(xùn)練為重點(diǎn),而轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí),了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程,包括資料檢索、設(shè)計(jì)、器件購(gòu)買、制作、組裝和調(diào)試等。從而使學(xué)生掌握電子產(chǎn)品研發(fā)與制作中各環(huán)節(jié)中所需的工作任務(wù)及相互關(guān)系,并且在制作及調(diào)試環(huán)節(jié)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力與解決實(shí)際問(wèn)題的能力。(2)把實(shí)習(xí)內(nèi)容與工設(shè)專業(yè)所開(kāi)的另一門電類課程———實(shí)用電工技術(shù)緊密地結(jié)合。由于實(shí)用電工技術(shù)中講授了簡(jiǎn)單易學(xué)的PLC基礎(chǔ)及編程知識(shí),因此在電子工藝實(shí)習(xí)中,我們提供小型PLC作為系統(tǒng)的控制器,并介紹了幾種常用傳感器、小型直流電機(jī)及LED燈的原理及控制方法。(3)強(qiáng)調(diào)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)并注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們采用了開(kāi)放實(shí)習(xí)內(nèi)容的模式,學(xué)生自由選題,給他們提供足夠的發(fā)揮空間,既啟發(fā)了創(chuàng)新精神,又提高他們的參與積極性。為了確保作品的順利完成,由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的能力及實(shí)驗(yàn)室的條件最后把關(guān)。
成果
2010年工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)電子工藝實(shí)習(xí)中,我們進(jìn)行了改革實(shí)踐,在時(shí)間與內(nèi)容的安排上,調(diào)整壓縮了基本焊接訓(xùn)練的時(shí)間,取消了原有的機(jī)器貓焊接、調(diào)試、組裝等環(huán)節(jié),取而代之的是結(jié)合工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)特點(diǎn)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。要求分組設(shè)計(jì)一個(gè)小型的機(jī)電系統(tǒng)或者一款簡(jiǎn)單的電子產(chǎn)品,并結(jié)合工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)特點(diǎn),對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行造型設(shè)計(jì),使之成為一款接近實(shí)際的工業(yè)設(shè)計(jì)作品。工設(shè)2008級(jí)一個(gè)班的學(xué)生30人,分為5組,每組自由組合,進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)、方案論證、器件購(gòu)買、系統(tǒng)制作、程序編制、聯(lián)機(jī)調(diào)試等過(guò)程,最終5組都出色地完成了實(shí)習(xí)任務(wù),制作出藝術(shù)美學(xué)與產(chǎn)品功能的結(jié)合物。他們的設(shè)計(jì)分別為:旋轉(zhuǎn)式的“世界主題公園”、能感應(yīng)錢幣投入的“”、驚險(xiǎn)迷幻的“盜墓空間”、帶有噴泉和彩燈的“浪漫城堡”、具有娛樂(lè)功能的“海綿寶寶打地鼠游戲機(jī)”(如圖1所示)。這些作品一展出,便得到了其他老師和同學(xué)們的一致認(rèn)可。
關(guān)鍵詞:電烙鐵;引腳型元件;貼片型元件
現(xiàn)在電子元器件的封裝更新?lián)Q代越來(lái)越快,電路板上的元件越來(lái)越少,越來(lái)越密,管腳越來(lái)越細(xì),電路板越來(lái)越小。而且電路板上大量使用表面貼裝元件,倒裝芯片等元件,這無(wú)一例外的說(shuō)明了電子工業(yè)已朝向小型化、微型化方面發(fā)展,手工焊接難度也隨之增加,在焊接當(dāng)中稍有不慎就會(huì)損傷元器件,或引起焊接不良,所以工作人員必須對(duì)焊接原理,焊接過(guò)程,焊接方法,焊接質(zhì)量的評(píng)定,及電子基礎(chǔ)有一定的了解。
電烙鐵是焊接中最常用的工具,作用是把電能轉(zhuǎn)換成熱能對(duì)焊接點(diǎn)部位進(jìn)行加熱焊接是否成功很大一部分是看對(duì)它的操控怎么樣了。一般來(lái)說(shuō),電烙鐵的功率越大,熱量越大,烙鐵頭的溫度也越高。像我們對(duì)硬件改造選用20W的內(nèi)熱式(30-40W外熱式)電烙鐵足夠了,使用功率過(guò)大容易燒壞元件,一般二極管、三極管結(jié)點(diǎn)溫度超過(guò)200℃就會(huì)損壞。一般最恰當(dāng)?shù)谋仨氃?.5~4s內(nèi)完成一個(gè)元件的焊接。
現(xiàn)在常用的電烙鐵有外熱式和內(nèi)熱式兩種,外熱式電烙鐵熱效率高,加熱速度快。內(nèi)熱式電烙鐵功率較高,使用方法相同,但據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在市場(chǎng)上內(nèi)熱式電烙鐵的配件較多(主要是不同種類,不同價(jià)格的內(nèi)熱式烙鐵頭在市場(chǎng)采購(gòu)容易),所以建議使用內(nèi)熱式電烙鐵。在許多文獻(xiàn)中都有闡述,如果電烙鐵尖被氧化后,要用小刀等刮除前端氧化層。筆者認(rèn)為現(xiàn)在市場(chǎng)上普通價(jià)格的烙鐵尖(外層有電鍍層)都有防氧化層,在使用時(shí)不能刮,否則影響使用壽命,如果烙鐵尖上有氧化層,要用濕透的吸錫海綿擦拭干凈,后馬上鍍錫防止再次氧化。
助焊劑能使焊錫和元件更好的焊接到一起,一般采用得最多的是松香和酒精的混合物。現(xiàn)在使用的焊錫絲中,有一部分焊錫絲中心是空芯的內(nèi)有助焊劑,使用這種焊絲作業(yè)時(shí)不用再另外使用助焊劑了,但如果是要焊接或修理的電路板焊點(diǎn)管腳表面已經(jīng)變?yōu)跹趸?,最好使用少量的助焊劑?lái)加強(qiáng)焊接質(zhì)量。
另外還有一些必不可少輔助工具,烙鐵架,吸錫器,鑷子,偏口鉗,毛刷等,烙鐵架應(yīng)該是在其底座部分有一個(gè)或二個(gè)槽(用于放吸錫海綿)的專用架子,而并不是隨便的架子,這樣可以隨時(shí)擦拭烙鐵尖,方便使用。吸焊器可以幫你把電路板上多余的焊錫處理掉。
現(xiàn)在的電路板上主要有兩大類元器件,一類是直插式引腳式元件,另一類是貼片類元件。以下就按這兩大類,元件來(lái)具體的說(shuō)一說(shuō)每類元件的焊接方法。
1.直插引腳式元件焊接方法:
1.1烙鐵頭與兩個(gè)被焊件的接觸方式。
接觸位置:烙鐵頭應(yīng)同時(shí)接觸到相互連接的2個(gè)被焊接件(如焊腳與焊盤),烙鐵一般傾斜30-45度,應(yīng)避免只與其中一個(gè)被焊接件接觸。當(dāng)兩個(gè)被焊接元件受熱面積相差懸殊時(shí),應(yīng)適當(dāng)調(diào)整烙鐵傾斜角度,使烙鐵與焊接面積大的被焊接元件傾斜角減小,使焊接面積較大的被焊件與烙鐵的接觸面積增大,熱傳導(dǎo)能力加強(qiáng)。如LCD拉焊時(shí)傾斜角在30度左右,焊麥克風(fēng)、馬達(dá)、喇叭等傾斜角可在40度左右。兩個(gè)被焊件能在相同的時(shí)間里達(dá)到相同的溫度,被視為加熱理想狀態(tài)。
接觸壓力:烙鐵頭與被焊件接觸時(shí)應(yīng)略施壓力,熱傳導(dǎo)強(qiáng)弱與施加壓力大小成正比,但以對(duì)被焊件表面不造成損傷為原則。
1.2焊錫絲的供給方法
焊錫絲的供給應(yīng)掌握3個(gè)要領(lǐng),既供給時(shí)間,位置和數(shù)量。
供給時(shí)間:原則上是被焊件升溫達(dá)到焊料的熔化溫度是立即送上焊錫絲。
供給位置:應(yīng)是在烙鐵與被焊件之間并盡量靠近焊盤。
供給數(shù)量:應(yīng)看被焊件與焊盤的大小,焊錫蓋住焊盤后焊錫高于焊盤直徑的1/3既可,焊點(diǎn)應(yīng)呈圓錐形。
1.3焊接時(shí)間及溫度設(shè)置
1.3.1溫度由實(shí)際使用決定,以焊接一個(gè)錫點(diǎn)1-4秒最為合適,最大不超過(guò)8秒,平時(shí)觀察烙鐵頭,當(dāng)其發(fā)紫時(shí)候,溫度設(shè)置過(guò)高。
1.3.2一般直插電子料,將烙鐵頭的實(shí)際溫度設(shè)置為(350~370度);表面貼裝物料(SMT),將烙鐵頭的實(shí)際溫度設(shè)置為(330~350度),一般為焊錫熔點(diǎn)加上100度。
1.3.3特殊物料,需要特別設(shè)置烙鐵溫度。LCD連接器等要用含銀錫線,溫度一般在290度到310度之間。
1.3.4焊接大的元件腳,溫度不要超過(guò)380度,但可以增大烙鐵功率。
1.4焊接注意事項(xiàng)
1.4.1焊接前應(yīng)觀察各個(gè)焊點(diǎn)(銅皮)是否光潔、氧化等,如果有雜物要用毛刷清理干凈在進(jìn)行焊接,如有氧化現(xiàn)象要加適量的助焊劑,以增加焊接強(qiáng)度。
1.4.2在焊接物品時(shí),要看準(zhǔn)焊接點(diǎn),以免線路焊接不良引起的短路。
1.4.3如果需要焊接的元件是塑殼等不耐熱封裝,可以在元件本體上涂無(wú)水酒精后進(jìn)行焊接,以防止熱損傷。
1.4.4在焊接后要認(rèn)真檢查元件焊接狀態(tài),周圍焊點(diǎn)是否有殘錫,錫珠、錫渣。2.貼片式元件焊接方法:
2.1在焊接之前先在焊盤上涂上助焊劑,用烙鐵處理一遍,以免焊盤鍍錫不良或被氧化,造成不好焊,芯片則一般不需處理。
2.2用鑷子小心地將QFP芯片放到PCB板上,注意不要損壞引腳。使其與焊盤對(duì)齊,要保證芯片的放置方向正確。把烙鐵的溫度調(diào)到300多攝氏度,將烙鐵頭尖沾上少量的焊錫,用工具向下按住已對(duì)準(zhǔn)位置的芯片,在兩個(gè)對(duì)角位置的引腳上加少量的焊錫,仍然向下按住芯片,焊接兩個(gè)對(duì)角位置上的引腳,使芯片固定而不能移動(dòng)。在焊完對(duì)角后重新檢查芯片的位置是否對(duì)準(zhǔn)。如有必要可進(jìn)行調(diào)整或拆除并重新在PCB板上對(duì)準(zhǔn)位置。
2.3開(kāi)始焊接所有的引腳時(shí),應(yīng)在烙鐵尖上加上焊錫,將所有的引腳涂上焊錫使引腳保持濕潤(rùn)。用烙鐵尖接觸芯片每個(gè)引腳的末端,直到看見(jiàn)焊錫流入引腳。在焊接時(shí)要保持烙鐵尖與被焊引腳并行,防止因焊錫過(guò)量發(fā)生搭接。
2.4焊完所有的引腳后,用助焊劑浸濕所有引腳以便清洗焊錫。在需要的地方吸掉多余的焊錫,以消除任何可能的短路和搭接。最后用鑷子檢查是否有虛焊,檢查完成后,從電路板上清除助焊劑,將硬毛刷浸上酒精沿引腳方向仔細(xì)擦拭,直到焊劑消失為止。
2.5貼片阻容元件則相對(duì)容易焊一些,可以先在一個(gè)焊點(diǎn)上點(diǎn)上錫,然后放上元件的一頭,用鑷子夾住元件,焊上一頭之后,再看看是否放正了;如果已放正,就再焊上另外一頭。如果管腳很細(xì)在第2步時(shí)可以先對(duì)芯片管腳加錫,然后用鑷子夾好芯,在桌邊輕磕,墩除多余焊錫,第3步電烙鐵不用上錫,用烙鐵直接焊接。當(dāng)我們完成一塊電路板的焊接工作后,就要對(duì)電路板上的焊點(diǎn)質(zhì)量的檢查,修理,補(bǔ)焊。符合下面標(biāo)準(zhǔn)的焊點(diǎn)我們認(rèn)為是合格的焊點(diǎn):
(1)焊點(diǎn)成內(nèi)弧形(圓錐形)。
(2)焊點(diǎn)整體要圓滿、光滑、無(wú)針孔、無(wú)松香漬。
(3)如果有引線,引腳,它們的露出引腳長(zhǎng)度要在1-1.2MM之間。
(4)零件腳外形可見(jiàn)錫的流散性好。
(5)焊錫將整個(gè)上錫位置及零件腳包圍。
不符合上面標(biāo)準(zhǔn)的焊點(diǎn)我們認(rèn)為是不合格的焊點(diǎn),需要進(jìn)行二次修理。
(1)虛焊:看似焊住其實(shí)沒(méi)有焊住,主要原因是焊盤和引腳臟,助焊劑不足或加熱時(shí)間不夠。
(2)短路:有腳零件在腳與腳之間被多余的焊錫所連接短路,亦包括殘余錫渣使腳與腳短路。
(3)偏位:由于器件在焊前定位不準(zhǔn),或在焊接時(shí)造成失誤導(dǎo)致引腳不在規(guī)定的焊盤區(qū)域內(nèi)。
(4)少錫:少錫是指錫點(diǎn)太薄,不能將零件銅皮充分覆蓋,影響連接固定作用。
(5)多錫:零件腳完全被錫覆蓋,即形成外弧形,使零件外形及焊盤位不能見(jiàn)到,不能確定零件及焊盤是否上錫良好.。
(6)錫球、錫渣:PCB板表面附著多余的焊錫球、錫渣,會(huì)導(dǎo)致細(xì)小管腳短路。
最后在說(shuō)一下焊接操作的坐姿,由于助焊劑加熱揮發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)對(duì)人體是有一定的危害,如果操作時(shí)鼻子距離烙鐵頭太近,則很容易將有害氣體吸入體內(nèi)。一般烙鐵離開(kāi)鼻子的距離應(yīng)至少不小于30cm,通常以40cm時(shí)為宜。
一、項(xiàng)目教學(xué)法的宗旨
項(xiàng)目教學(xué)法是以行為導(dǎo)向?yàn)橹饕环N教學(xué)方法,師生不再相互獨(dú)立,而是以一個(gè)團(tuán)隊(duì)或一個(gè)整體的形式共同實(shí)施一個(gè)完整的“項(xiàng)目”工作。在項(xiàng)目教學(xué)中,教師的角色由教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)的引導(dǎo)者或主持人,成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、促進(jìn)者。項(xiàng)目教學(xué)法不注重教法,而是注重學(xué)法,體現(xiàn)了以學(xué)為本、因?qū)W施教的教學(xué)準(zhǔn)則;它不僅讓學(xué)生學(xué)知識(shí)和技能,而且讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)與他人交往,學(xué)會(huì)思考,學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,進(jìn)而增強(qiáng)信心、提高學(xué)習(xí)積極性、鍛煉能力,最后進(jìn)行展示和自我評(píng)價(jià);它采用以學(xué)生為中心的教學(xué)組織形式,讓學(xué)生邊做邊學(xué),把看到的、聽(tīng)到的結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探索,強(qiáng)調(diào)在團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)中發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的主體作用,重視學(xué)習(xí)過(guò)程的體驗(yàn)。
二、項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施
1.實(shí)施環(huán)節(jié)
項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)踐環(huán)節(jié)大體分為5個(gè)階段:
(1)教學(xué)分析和確定項(xiàng)目任務(wù)。
(2)制定計(jì)劃。
(3)實(shí)施方案。
(4)檢查評(píng)估。
(5)歸檔總結(jié)。
對(duì)教學(xué)進(jìn)行分析,確定合適的教學(xué)項(xiàng)目,是項(xiàng)目教學(xué)能正常開(kāi)展的前提。在SMT小型電子產(chǎn)品的安裝實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)中,我們根據(jù)項(xiàng)目教學(xué)的特點(diǎn)和SMT小型電子產(chǎn)品的安裝專項(xiàng)能力的培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的情況進(jìn)行了分析,確定了一個(gè)完整的SMT小型電子產(chǎn)品的安裝項(xiàng)目,從而培養(yǎng)了學(xué)生各實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的專項(xiàng)能力。
2.教學(xué)過(guò)程
(1)向?qū)W生布置項(xiàng)目任務(wù)。指導(dǎo)老師把組裝SMT小型收音機(jī)的任務(wù)和要求向?qū)W生作詳細(xì)說(shuō)明,使學(xué)生有明確的目標(biāo),知道實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容是為了什么,實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工作的最后結(jié)果應(yīng)達(dá)到怎樣的要求,實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工作完成后必須達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)。
(2)作出項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)計(jì)劃。每個(gè)學(xué)生根據(jù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目安排具體的項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,做出一份切實(shí)可行的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目計(jì)劃。計(jì)劃的主要內(nèi)容包含:任務(wù)、目的、終期結(jié)果、評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、安全注意事項(xiàng)等。
(3)制定項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,教師對(duì)學(xué)生的實(shí)施計(jì)劃進(jìn)行點(diǎn)評(píng),不斷調(diào)整自己的項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃。
(4)按計(jì)劃實(shí)施,指導(dǎo)老師巡回指導(dǎo)。在學(xué)生實(shí)施實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目期間教師除了做好巡回檢查指導(dǎo)外,還要對(duì)整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程進(jìn)行檢查和監(jiān)控。
(5)自我評(píng)價(jià)、回顧及總結(jié)。實(shí)訓(xùn)完成后,學(xué)生根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)自己的項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),對(duì)照項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)過(guò)程進(jìn)行回顧、總結(jié)。
(6)指導(dǎo)教師對(duì)全班的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)情況進(jìn)行全面的總結(jié)。
3.教學(xué)效果
學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有明顯的提高,較好地掌握了電子產(chǎn)品工藝實(shí)訓(xùn)的專業(yè)技能。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)在電子工藝實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情大大提高,能夠積極主動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)。大部分學(xué)生掌握了SMT元器件的識(shí)別和檢測(cè)方法,較好地掌握了SMT印制板再流焊的工藝流程和手工進(jìn)行補(bǔ)焊維修技巧,并能進(jìn)行正確安裝小型SMT電子產(chǎn)品。在協(xié)作學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中,學(xué)生的綜合能力得到了較大的提高,增強(qiáng)了統(tǒng)籌安排和協(xié)調(diào)計(jì)劃的能力;在項(xiàng)目實(shí)施的整個(gè)環(huán)節(jié)中,學(xué)生增強(qiáng)了與他人交往、合作的能力,團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。與此同時(shí)學(xué)生還增強(qiáng)了解決問(wèn)題和自我總結(jié)的能力,加強(qiáng)了時(shí)間管理、過(guò)程控制、質(zhì)量檢查、安全生產(chǎn)的意識(shí),提高了團(tuán)隊(duì)的自我管理能力。
4.教學(xué)體會(huì)
項(xiàng)目教學(xué)法是一種以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法。學(xué)生是學(xué)習(xí)主體主要體現(xiàn)在:學(xué)生根據(jù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容自行制定實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃,按實(shí)施計(jì)劃開(kāi)展項(xiàng)目,對(duì)項(xiàng)目結(jié)果進(jìn)行自我評(píng)價(jià),對(duì)過(guò)程進(jìn)行回顧、反思和總結(jié)。教師的主導(dǎo)作用體現(xiàn)在:根據(jù)教學(xué)要求設(shè)計(jì)項(xiàng)目和組織項(xiàng)目的實(shí)施、進(jìn)行項(xiàng)目指導(dǎo)、確定相應(yīng)的項(xiàng)目考核和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施的過(guò)程中,使學(xué)生成為真正的學(xué)習(xí)主體,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
Sn/Ag合金
Sn/Ag3.5-4.0合金在混合電路與電子組裝工業(yè)的使用時(shí)間較長(zhǎng)。正因如此,部分業(yè)者對(duì)使用Sn/Ag作為一種無(wú)鉛替代合金感覺(jué)得心應(yīng)手。但不巧的是這種合金存在幾方面的問(wèn)題。首先這種合金的熔融溫度(221度)和峰值回流溫度(2400-260度)對(duì)于許多表面安裝部件和過(guò)程來(lái)說(shuō)顯得偏高。此外,這種合金還含有3.5-4%的銀,對(duì)某些應(yīng)用構(gòu)成成本制約。而最主要的問(wèn)題是這種合金會(huì)產(chǎn)生銀相變問(wèn)題從而造成可靠性試驗(yàn)失效。
我們注意到,在進(jìn)行疲勞試驗(yàn)(結(jié)果如表1)時(shí),Sn96/Ag4在其中一種循環(huán)設(shè)置上產(chǎn)生了失效。對(duì)此問(wèn)題作進(jìn)一步研究得出的結(jié)論是:失效起因于相變。相變的產(chǎn)生是因合金的不同區(qū)有著不同的冷卻速率而致。
為對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行深入研究,用一根Sn96/Ag4焊條,從底部對(duì)其進(jìn)行回流加熱及強(qiáng)制冷卻,以便對(duì)其暴露在不同冷卻速率下的合金的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。Sn96/Ag4合金按冷卻速率的不同產(chǎn)生三種不同的相。由此考慮同樣的脆性結(jié)構(gòu)會(huì)存在于焊接互連中,從而造成焊區(qū)失效。正是由于這種原因,大多數(shù)OEM及工業(yè)財(cái)團(tuán)反對(duì)把Sn/Ag作為主流無(wú)鉛合金來(lái)用。銀相變問(wèn)題的存在也對(duì)高銀Sn/Ag/Cu合金提出了質(zhì)問(wèn)。
Sn/Ag/Cu合金
盡管涉及專利保護(hù)方面的問(wèn)題,世界大部分地區(qū)還是傾向選用Sn/Ag/Cu合金。但到底選擇什么樣的合金配方?本文將重點(diǎn)討論兩種Sn/Ag/Cu合金:受各種工業(yè)財(cái)團(tuán)推崇的Sn/Ag/Cu0.5合金和相應(yīng)的用作低銀含量合金的Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5。
兩種Sn/Ag/Cu合金的比較
在討論兩種合金體系的可靠性試驗(yàn)結(jié)果之前,先憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)兩種合金作一比較是有益的。大體上看兩種合金很相似:兩者都具有極好的抗疲勞特性、良好的整體焊點(diǎn)連接強(qiáng)度以及充足的基礎(chǔ)材料供應(yīng)。但兩者之間確也存在一些細(xì)微的差異值得討論。
熔點(diǎn)
兩合金的熔點(diǎn)極為相似:Sn/Ag4/Cu0.5熔點(diǎn)為218度,Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5熔點(diǎn)為217度。業(yè)界對(duì)這種差異是否構(gòu)成對(duì)實(shí)際應(yīng)用的影響存在爭(zhēng)議。但如能對(duì)回流過(guò)程嚴(yán)格控制,熔點(diǎn)溫度變低會(huì)因減少元件耐受高溫的時(shí)間而帶來(lái)益處。
潤(rùn)濕
兩種合金比較,自然地會(huì)對(duì)選擇高銀含量合金的做法抱有疑問(wèn),因?yàn)殂y含量變高會(huì)增加產(chǎn)品成本。有臆測(cè)認(rèn)為高銀合金有助于改進(jìn)潤(rùn)濕。但潤(rùn)濕試驗(yàn)結(jié)果顯示,低銀含量合金實(shí)際上比高銀合金潤(rùn)濕更強(qiáng)健和更迅速。
專利態(tài)勢(shì)
工業(yè)界渴望找到一種廣泛可獲的合金。因此,專利合金是不大受歡迎的。盡管Sn/Ag4/Cu0.5合金沒(méi)有申請(qǐng)專利,而Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5已申請(qǐng)了專利,但選擇時(shí)需要全面了解兩種合金的專利約束作用和實(shí)際供應(yīng)源情況才好確定。
上面已談到,Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5合金已獲專利。但它已授權(quán)給焊料制造商使用,對(duì)授權(quán)使用者無(wú)數(shù)量限制和無(wú)轉(zhuǎn)讓費(fèi)用。目前,這一合金可通過(guò)北美、日本和歐洲的數(shù)家焊料廠商在全球范圍內(nèi)獲取。盡管Sn/Ag4/Cu0.5合金沒(méi)有申請(qǐng)專利,但用這種合金制成的焊點(diǎn)連接是有專利的,而在美國(guó)具有這種產(chǎn)品銷售授權(quán)的電子級(jí)焊料廠商的數(shù)量極為有限。
盡管用Sn/Ag4/Cu0.5制作的焊點(diǎn)有可能侵犯現(xiàn)有的專利權(quán),但業(yè)界還是建議使用這種合金。人們?cè)傧氲卣J(rèn)為,通過(guò)給這種系統(tǒng)施加預(yù)先工藝可以避開(kāi)專利糾紛。但這種想法是錯(cuò)誤的,因?yàn)榇蠖鄶?shù)的專利說(shuō)明都會(huì)涉及合金成份和應(yīng)用范圍(焊點(diǎn))兩部分內(nèi)容。換句話說(shuō),如果預(yù)先工藝能夠得到證實(shí),突破專利的合金成份限制是可能的。但如果專利說(shuō)明做得很完善,那么還需向聲明了電子裝配焊接特定用法的應(yīng)用部分進(jìn)行挑戰(zhàn)??偟膩?lái)說(shuō),這意味著即使制造商正在使用一種專利規(guī)定范圍(如Sn/Ag4/Cu0.5)以外的合金,但如果在制造過(guò)程中,此合金"偶獲"基礎(chǔ)金屬成分(一般為銅)并因而形成一種含有專利規(guī)定范圍內(nèi)的成份構(gòu)成的金屬間化合物的話,那么該制造商就會(huì)因侵犯了專利權(quán)而受到法律的裁決。
金屬成本
專利載明的銀含量范圍為3.5%-7.7%。如此高的銀含量使得焊料的大量使用變得成本高昂;裝填波峰焊鍋時(shí),每1%的銀大約使成本增加0.66美元/磅(見(jiàn)表2)。為控制成本,有人建議在波峰焊應(yīng)用中使用不含銀的無(wú)鉛合金,在表面安裝應(yīng)用中使用含銀合金。但正如下面所要討論的,使用這種方法會(huì)因Sn/Cu和雙合金工藝存在不足而造成失效。
Sn/Cu的工藝缺陷
遏制成本的想法雖說(shuō)合情合理,但引用Sn/Cu需要考慮幾方面的因素。第一,此合金的熔融溫度為227度,使其在許多溫度敏感應(yīng)用上受限。此外,它比其它無(wú)鉛焊料的濕潤(rùn)性差,在許多應(yīng)用中需引入氮和強(qiáng)活性助焊劑并可造成與潤(rùn)濕相關(guān)的缺陷,這點(diǎn)已得到廣泛證明。還有,一般來(lái)講Sn/Cu表面張力作用較低,在實(shí)施PTH技術(shù)時(shí)容易進(jìn)入套孔(barrel)中,且缺乏表面安裝裝配過(guò)程所要求的耐疲勞強(qiáng)度。最后一點(diǎn),該合金的耐疲勞特性差,可導(dǎo)致焊區(qū)失效,從而抵銷了節(jié)省成本的初衷。
雙合金裝配
還應(yīng)注意的是,除Sn/Cu引起相關(guān)問(wèn)題外,使用雙焊料合金(SMT過(guò)程使用Sn/Ag/Cu,波峰焊使用Sn/Cu)也存在問(wèn)題。Sn/Ag/Cu、Sn/Cu混用不宜提倡,因?yàn)檫@會(huì)造成合金焊點(diǎn)連接的不均勻性。如果這一情形出現(xiàn),那么制成的焊點(diǎn)會(huì)因不能消除應(yīng)力和應(yīng)變而易產(chǎn)生疲勞失效。由于存在這些潛在的混用問(wèn)題,因此在進(jìn)行修復(fù)或修補(bǔ)時(shí)就需要開(kāi)列兩種合金的存貨清單,并給出具體的指令進(jìn)行監(jiān)控,以使兩合金不發(fā)生混用。然而,經(jīng)驗(yàn)顯示,不論對(duì)這種情形監(jiān)控得多好,操作員都會(huì)趨向使用易用性最好也即流動(dòng)性最好且熔融溫度較低的焊料。因此,盡管焊點(diǎn)最初由Sn/Cu來(lái)裝配,但大量修補(bǔ)工作可能會(huì)用Sn/Ag/Cu合金來(lái)完成。如果兩種產(chǎn)品都在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用,那么RA會(huì)常用到,不只是好用的問(wèn)題。雙合金裝配工藝的要害問(wèn)題是會(huì)導(dǎo)致潛在的可靠性失效且很難對(duì)此進(jìn)行有效地監(jiān)控。
焊點(diǎn)連接的可靠性試驗(yàn)
為分析Sn/Ag/Cu和Sn/Cu的可靠性,對(duì)它們進(jìn)行各種熱和機(jī)械疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)描述和試驗(yàn)結(jié)果如下:
熱循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果
測(cè)試板用Sn/Cu0.7、Sn/Ag4/Cu0.5和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5,以及1206薄膜電阻器制作。之后在-40度到125度的溫度范圍內(nèi),以300、400、500次的15分循環(huán)量對(duì)該板施以熱沖擊。然后將焊點(diǎn)分切,檢查是否存在裂痕。
試驗(yàn)后檢查的結(jié)果顯示,Sn/Cu合金由于濕潤(rùn)性不好導(dǎo)致某些斷裂焊點(diǎn)的產(chǎn)生。此外,成形很好的Sn/Cu焊點(diǎn)在施以第三種500次重復(fù)循環(huán)設(shè)置的試驗(yàn)時(shí),也顯示有斷裂。
有意思的是Sn/Ag4/Cu0.5和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5合金在經(jīng)歷高達(dá)500次重復(fù)的試驗(yàn)后沒(méi)有任何斷裂跡象。這顯示出Sn/Ag/Cu合金具有Sn/Cu無(wú)法比擬的極為優(yōu)異的耐熱疲勞性。但需要注意的是,Sn/Ag4/Cu0.5合金在經(jīng)過(guò)熱循環(huán)處理后焊點(diǎn)的晶粒(grain)結(jié)構(gòu)的確產(chǎn)生了一些變化。
機(jī)械強(qiáng)度-撓性測(cè)試
測(cè)試板用Sn/Cu0.7、Sn/Ag4/Cu0.5和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5,以及1206薄膜電阻器制作,對(duì)它進(jìn)行撓性測(cè)試。用Sn/Cu0.7制作的焊點(diǎn)在撓性測(cè)試中產(chǎn)生斷裂,這顯示焊點(diǎn)不能承受大范圍的機(jī)械應(yīng)力處理。相反由Sn/Ag4/Cu0.5和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5制作的焊點(diǎn)卻滿足所有的撓性測(cè)試要求。
混合解決方案?
為消除電子行業(yè)存在的隱患,已開(kāi)發(fā)出了一種完全無(wú)鉛裝配的混合解決方案。她用粗糙的錫鉛成品(QFP208IC)、有機(jī)表面保護(hù)劑PWB和Sn/Ag2.5/Cu0.7/Sb0.5合金焊膏構(gòu)成系統(tǒng),以復(fù)雜性或成本都不太高的方式達(dá)到了完全無(wú)鉛裝配的目的。取得成功的關(guān)鍵是這種裝配方法能夠承受峰值溫度為234度的回流加熱。需要注意的是,這種裝配方法要經(jīng)過(guò)惰性環(huán)境的處理。當(dāng)然,限于元件的效用性問(wèn)題,以及由元件熱容、夾具固定等原因引起€%=T變化而造成事實(shí)上不是所有的裝配過(guò)程都能達(dá)到234度的峰值板溫度,因此不是所有裝配都能夠進(jìn)行上述處理。但它給我們的重要提示是,在某些情形下,通過(guò)引入某些材料,實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛焊接可以變得輕而易舉。
1微電子工藝清洗技術(shù)的理論研究
在微電子元器件的制造過(guò)程當(dāng)中,由于其體積小、制造過(guò)程復(fù)雜等眾多客觀原因存在,將會(huì)很有可能導(dǎo)致微電子元器件在其步驟繁瑣的制造過(guò)程當(dāng)中受到污染。這些污染物質(zhì)通常會(huì)物理吸附或者是化學(xué)吸附等多種方式在電子元器件生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中吸附在其表面。比如說(shuō),硅膠材質(zhì)的硅片在其制造過(guò)程中污染物質(zhì)通常會(huì)以離子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。這些污染物質(zhì)還有可能存在于硅片自身的氧化膜當(dāng)中。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因并不奇怪,這是由于這些污染物質(zhì)破壞掉了硅片表面的化學(xué)鍵,從而導(dǎo)致了在其表面形成了自然的力場(chǎng),讓眾多污染物質(zhì)輕松吸附或者直接進(jìn)入到硅片的氧化膜當(dāng)中。在產(chǎn)生這種現(xiàn)象之后,要清洗硅片就非常困難了。在清洗過(guò)程中,既要保持不能去破壞硅片的結(jié)構(gòu),又要保持能夠?qū)ξ廴疚镔|(zhì)進(jìn)行徹底的清洗,以便其對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)當(dāng)中的其他元器件產(chǎn)生污染,這一問(wèn)題就變得非常棘手,愈發(fā)困難了。在當(dāng)前微電子行業(yè)的大多企業(yè)或是研究所講微電子的清洗技術(shù)兩類:一種叫做濕法清洗;另一種叫做干法清洗。這兩種技術(shù)都能夠保持比較高的清洗度,并且能夠在不破壞電子元器件的化學(xué)鍵的基礎(chǔ)上祛除電子元器件表面或是氧化膜內(nèi)存在的污染物和雜質(zhì)。
2微電子工藝清洗技術(shù)的現(xiàn)狀研究
由于我國(guó)行業(yè)的發(fā)展更重視對(duì)服務(wù)業(yè)的發(fā)展和我國(guó)微電子行業(yè)的起步和發(fā)展較晚,從而致使當(dāng)前我國(guó)微電子工藝的清洗技術(shù)比較落后,并且存在諸多的問(wèn)題。
2.1濕法清洗技術(shù)研究
濕法清洗這一技術(shù),是由上個(gè)世紀(jì)六十年代的一名美國(guó)科學(xué)家所研究發(fā)明出來(lái)的。這種方法主要是通過(guò)利用化學(xué)溶劑同有機(jī)溶劑和被清洗的微電子元器件之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),然后再利用多種技術(shù)手段,如:超聲波技術(shù)去污;采用真空去污技術(shù)等多種技術(shù)手段。最終,利用這些步驟實(shí)現(xiàn)對(duì)微電子元器件的清洗。
在以上濕法清洗電子元器件的步驟當(dāng)中還需要用到種類不一的化學(xué)試劑。這些化學(xué)試劑主要包括氫氧化銨和過(guò)氧化氫以及硫酸等物質(zhì)。氫氧化銨主要是被利用于對(duì)污染程度不是非常嚴(yán)重的電子元器件的清洗,或者是作為清洗第一部的化學(xué)試劑。其能夠在控制的溫度下、濃度下以及化學(xué)反應(yīng)所經(jīng)歷的時(shí)間下等多種條件下,利用化學(xué)反應(yīng)去腐蝕電子元器件的表面污染物質(zhì)或者是金屬的化合物。但是,由于這種腐蝕程度是需要多種條件來(lái)控制的,因此其對(duì)人員的技術(shù)和企業(yè)電子清洗設(shè)備的要求也是很高的,如果不能對(duì)整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密的監(jiān)控,將會(huì)對(duì)電子元器件造成損害。過(guò)氧化氫在清洗過(guò)程當(dāng)中主要是被利用于對(duì)電子元器件的襯底進(jìn)行清洗,通過(guò)清洗襯底上所附著的金屬化合物質(zhì)或者是絡(luò)合物質(zhì)。最后一種化學(xué)試劑(硫酸)在清洗過(guò)程當(dāng)中扮演著非常重要的角色。在使用硫酸對(duì)被清洗電子元器件進(jìn)行清洗過(guò)程中必須采用雙氧水這一化學(xué)試劑來(lái)減少其反應(yīng)的時(shí)間,并且降低硫酸的濃度、反應(yīng)時(shí)候的溫度,從而有效的減少了被清洗電子元器件碳化或者是被腐蝕嚴(yán)重的現(xiàn)象發(fā)生。以免讓硫酸對(duì)電子元器件造成損害。濕法清洗技術(shù)在眾多清洗技術(shù)當(dāng)中是比較有效的一種技術(shù),但是其依靠化學(xué)反應(yīng)的客觀因素,讓其很有可能造成化學(xué)物質(zhì)殘留從而導(dǎo)致電子元器件被腐蝕的現(xiàn)象。
2.2干法清洗技術(shù)研究
干洗技術(shù)相對(duì)于濕洗技術(shù)來(lái)說(shuō)其避免了使用化學(xué)試劑,從而大大減少了化學(xué)物質(zhì)殘留導(dǎo)致電子元器件腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生。干洗技術(shù)主要是采用等離子、氣相等清洗技術(shù)方式對(duì)電子元器件的金屬化合物和絡(luò)合物進(jìn)行清洗。對(duì)于采用等離子技術(shù)為主的干洗技術(shù),其具有殘留物質(zhì)少、操作難度低等技術(shù)性特點(diǎn),并且在微電子元器件的清洗行業(yè)當(dāng)中其研究最早、技術(shù)較為成熟,從而在當(dāng)前我國(guó)微電子行業(yè)的應(yīng)用最為廣泛。但是,等離子技術(shù)也存在一定的弱點(diǎn),就是其無(wú)法完全祛除存留于微點(diǎn)電子元器件表面的污染物。而氣相技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)于等離子技術(shù)來(lái)說(shuō)是非常少的,主要原因在于其花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、成本高,并且在采用氣相技術(shù)清洗過(guò)程主要是被應(yīng)用于硅片元器件的清洗,對(duì)于其他元器件的適用程度較低。
3對(duì)微電子清洗技術(shù)的展望
從上文的分析當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn),就我國(guó)企業(yè)當(dāng)前的資金、人力等現(xiàn)狀來(lái)說(shuō),我國(guó)在微電子清洗工藝當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)采用干洗技術(shù)當(dāng)中的等離子技術(shù)。這種微電子工藝清洗技術(shù)不需要進(jìn)行二次清洗,就能夠達(dá)到超過(guò)其他技術(shù)操作之后的結(jié)果。而對(duì)于其單次清洗過(guò)后殘留的金屬混合物來(lái)說(shuō),可以在繼續(xù)采用其他清洗方式減少其污染物質(zhì)含量,從而在保證電子元器件質(zhì)量前提下在較短時(shí)間內(nèi)較低微電子污染物的含量。
發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)絕大多數(shù)都是采用分層分布結(jié)構(gòu),由高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)(以太網(wǎng))、運(yùn)行人員工作站(OS)、過(guò)程控制單元(PCU)、工程師工作站(ES)等部分組成,過(guò)程控制單元(PCU)是其中最為重要的部分,可接受現(xiàn)場(chǎng)變送器、脈沖量、開(kāi)關(guān)量、電氣量、熱電偶、熱電阻等信號(hào),可直接應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程,它是由能可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/O模件構(gòu)成,在運(yùn)算處理之后可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)鎖監(jiān)測(cè)、聯(lián)鎖控制、聯(lián)鎖保護(hù)等。運(yùn)行人員工作站(OS)和工程師工作站(ES)能夠提供了人機(jī)接口,同時(shí)為電氣設(shè)備維修工程師提供系統(tǒng)診斷、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)組態(tài)設(shè)置等手段。數(shù)據(jù)的采集、處理、監(jiān)控都采用微型計(jì)算機(jī)來(lái)完成,機(jī)組的監(jiān)控水平得到了大幅度的提升,也提高了人機(jī)交互界面;無(wú)論是進(jìn)口的機(jī)組,還是國(guó)產(chǎn)的大型機(jī)組,基本都安裝了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng);在很多電廠的自動(dòng)裝置設(shè)備都是采用數(shù)字化儀表來(lái)進(jìn)行顯示控制,而不再是過(guò)去那種傳統(tǒng)的機(jī)械式儀表,這些措施都將我國(guó)的電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)推向到了一個(gè)新的高度。
電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化一般是由電網(wǎng)調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大屏幕顯示器、打印設(shè)備、工作站、服務(wù)器等組成。它由處于調(diào)度區(qū)域內(nèi)的測(cè)量控制設(shè)備等變電站終端、下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度中心、發(fā)電廠等構(gòu)成,由電力系統(tǒng)專屬局域網(wǎng)進(jìn)行連接。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化的主要功能有:適應(yīng)電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)需求、對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全情況進(jìn)行分析、監(jiān)控、實(shí)時(shí)采集電力生產(chǎn)的過(guò)程中數(shù)據(jù)、自動(dòng)發(fā)電控制、對(duì)電力系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估、自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)等。
配電自動(dòng)化。配電自動(dòng)化與調(diào)度自動(dòng)化相比,規(guī)模要小的多。配電自動(dòng)化目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)、提高供電的可靠性、改進(jìn)電能質(zhì)量等,是一項(xiàng)綜合信息管理系統(tǒng),集合了設(shè)備管理技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等為一體。配電自動(dòng)化在美國(guó)、英國(guó)、加拿大等一些發(fā)達(dá)國(guó)家已有了多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),并且有向縱深性發(fā)展的趨勢(shì),如人工智能、光纖通信、大規(guī)模地形顯示等。目前我國(guó)的配電自動(dòng)化技術(shù)主要使用了配電管理+集中監(jiān)控模式的配電自動(dòng)化、集中監(jiān)控模式的配電自動(dòng)化、就地控制的饋線自動(dòng)化模式,且使用了分布式總體結(jié)構(gòu),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將子站和主站聯(lián)在一起,形成統(tǒng)一的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。
加強(qiáng)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)
1文化因素。我們?cè)趯?duì)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該表現(xiàn)出與技術(shù)進(jìn)步和時(shí)代精神的與日俱進(jìn),滿足電廠的功能需求,符合電廠的企業(yè)文化特征。
2美學(xué)因素。在進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)該基于人性化設(shè)計(jì)的角度來(lái)進(jìn)行研究考慮,對(duì)人的觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)等審美情趣進(jìn)行充分的考慮。
3人機(jī)工程學(xué)因素。應(yīng)該采用多學(xué)科的方法,如心理學(xué)、生理學(xué)、人體力學(xué)、人體測(cè)量學(xué)等來(lái)提供人體機(jī)能特征參數(shù),研究人體特征和結(jié)構(gòu),為電氣工程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)提供人性化的要求。
在實(shí)際電工電子教學(xué)中大部分人一般認(rèn)為,理實(shí)一體化就是理論與實(shí)踐相結(jié)合,通過(guò)對(duì)若干個(gè)電路的理論分析再安裝和測(cè)試這幾個(gè)電路,從而既學(xué)習(xí)了理論又掌握了實(shí)踐操作。這種做法的確很好,學(xué)生提高了學(xué)習(xí)理論的目的性的認(rèn)識(shí),同時(shí)不會(huì)覺(jué)得理論學(xué)習(xí)枯燥,提高了學(xué)習(xí)興趣,具有更高的學(xué)習(xí)積極性。但是,筆者認(rèn)為理實(shí)一體化更應(yīng)該在教學(xué)過(guò)程中對(duì)相關(guān)章節(jié)進(jìn)行刪繁就簡(jiǎn)、資源整合,開(kāi)展模塊化教學(xué)。這樣,不僅能提高學(xué)生的興趣,還讓老師的教學(xué)有新目標(biāo),教學(xué)更貼近實(shí)際,側(cè)重于運(yùn)用。
1.要修正電工電子課程的教學(xué)計(jì)劃
這是實(shí)施一體化教學(xué)的前提。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo),我們將學(xué)生所學(xué)專業(yè)的相關(guān)知識(shí)和技能分解成若干個(gè)課題,每個(gè)課題依據(jù)不同知識(shí)點(diǎn)又分成若干個(gè)子課題,每個(gè)課題都有具體理論和技能要求。通過(guò)實(shí)際教學(xué)的檢驗(yàn),這樣的教學(xué)過(guò)程不再是單一的學(xué)科教學(xué),而是瞄準(zhǔn)目標(biāo)、圍繞課題的一體化教學(xué)。
2.電工電子教學(xué)場(chǎng)所需要一體化
這是實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐一體化的基石。要實(shí)施一體化教學(xué),就必須具有既能滿足理論教學(xué)又能滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地,所以建好校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地是實(shí)施教學(xué)的保證。為了實(shí)現(xiàn)一體化教學(xué),建議專門配備一體化教學(xué)教室,爭(zhēng)取做到一人或者兩人一臺(tái)實(shí)訓(xùn)裝置。需要電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)室、電工電子實(shí)訓(xùn)室、PLC實(shí)訓(xùn)室、常用機(jī)床故障排除實(shí)訓(xùn)室、自動(dòng)化控制實(shí)訓(xùn)室等,理論和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)都在一體化教室完成。
3.電工電子專業(yè)教師的師資要一體化
這是實(shí)施一體化教學(xué)的關(guān)鍵??梢越M織理論教師節(jié)假日到工廠參觀見(jiàn)習(xí)、頂崗鍛煉,讓其彌補(bǔ)操作技能的不足;組織實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師參加各類培訓(xùn)考試,以提高其理論水平;組織專業(yè)教師積極參加參加本專業(yè)各類技能競(jìng)賽,促其成長(zhǎng),通過(guò)培養(yǎng)進(jìn)一步提高專業(yè)教師的技能和理論水平。
4.使用的電工電子的教材要一體化
這是實(shí)施教學(xué)的理論精華。依據(jù)中等職業(yè)學(xué)校電工、電子類教學(xué)大綱及職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn),按照科學(xué)性、針對(duì)性、實(shí)用性的原則,同時(shí)教材中要體現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的連貫性,實(shí)訓(xùn)階段目標(biāo)的漸進(jìn)性,各實(shí)訓(xùn)階段要有明確的實(shí)訓(xùn)目的、任務(wù)、內(nèi)容、方法和考核等級(jí)等要求進(jìn)行選編。
二、理實(shí)一體化教學(xué)應(yīng)該注意的問(wèn)題
理實(shí)一體化教學(xué)方式在電工電子課程教學(xué)過(guò)程中雖然提高了學(xué)生的操作能力,但是在實(shí)際理論教學(xué)中還需要注意理論和實(shí)際進(jìn)一步結(jié)合,還應(yīng)注意學(xué)生重視實(shí)踐不注重理論的情況,不僅沒(méi)有把基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)透,還會(huì)造成所學(xué)知識(shí)遺忘。
三、采用一體化教學(xué)