文档介绍：电子设备结构设计与制造工艺
当前,电子技术广泛地应用于国防、国民经济各部门以及人民生活等各个领域。
由于生产和科学技术的发展,新工艺和新材料应用,超小型化元器件和中大规模、超大规模集成电路的研制和推广,使电子设备在电路上和结构上产生巨大的变化。小型化、超小型化、微型化结构的出现,使得一些传统的设计方法逐渐被机电结合、光点结合等新技术所取代,再加上电子设备要适应更加广泛的用途和恶劣苛刻的工作环境,就使当代电子设备具有不同于过去的特点。这些特点可归纳为以下几方面:
设备组成较复杂,组装密度大
现代电子设备要求具有多种功能,设备组成较复杂,元器件、零部件数量多,且设备体积要小,组装密度大。尤其是超大规模集成电路及其衍生的各种功能模块的出现,使电子设备的组装密度较过去提高了很多。
设备使用范围广,所处的工作环境条件复杂。
现代电子设备往往要在恶劣而苛刻的环境条件下工作。有时要承受高温、低温和巨大温差变化;高湿度和低气压;强烈的冲击和振动;外界的电磁干扰等。这些都会对电子设备的正常工作产生影响。
设备可靠性要求高、寿命长
现代电子设备要求具有较高的可靠性和足够的工作寿命。可靠性低的电子设备将失去使用价值。高可靠性的电子设备,不仅元器件质量要求高,在电路设计和结构设计中都要作出较大的努力。
设备要求高精度、多功能和自动化
现代电子设备往往要求高精度、多功能和自动化,有的还引入了计算机系统,因而其控制系统较为复杂。精密机械广泛地应用于电子设备是现代电子设备的一大特点。自控技术、遥控遥测技术、计算机数据处理技术和精密机械的紧密结合,有的电子设备要求有智能实现人机交流,使电子设备的精度和自动化程度达到了相当高的水平。
上述电子设备的特点,只是对整体而言,具体到某种设备又各具自己的特点。由于当代电子设备具有上述特点,对电路设计和结构设计的要求更高了,设计、生产人员充分了解电子设备的特点,对于确保电子设备的性能满足使用要求十分必要的。
电子设备的制造工艺和结构设计
工艺工作是企业生产技术的中心环节,是组织生产和指导生产的一种重要手段。在产品的设计阶段,它的内容是确定产品的制造方案并完善生产前的技术准备工作;在产品的生产制造阶段,它的主要内容是组织指导符合设计要求的加工生产,直至出厂为止而采取的必要的技术和管理措施。工艺工作按内容可分为工艺技术和工艺管理,前者是生产实践劳动技能和应用科学研究成果的积累和总结,是工艺工作的核心;后者是对工艺工作的计划、组织、协调与实施,是保证工艺技术在生产中贯彻和发展的管理科学。工艺技术的实现和发展是由科学的工艺管理工作来保证和实现的。工艺工作将各个部门、各个生产环节联系起来成为一个完整的整体。它的着眼点就是促进每项工作操作简单、流畅、高效率、低强度。
设计和制造电子设备,除满足工作性能的要求外,还必须满足加工制造的要求,电路性能指标的实现,要通过具体的产品结构体现出来。电子设备是随着电子技术的发展而发展的,其结构和构成形式也随之发生变化。初期的设备较简陋,考虑的主要问题是电路设计。到二十世纪四十年代,出现了将复杂设备分为若干部件,树立起结构级别的先进想法;为防止气候影响,研制出密封外壳;为防止机械过载而研制出减振器,设备结构功能进一步完善,结构设计成为电子设备设计的内容。随后,由于军用电子技术的发展和野战的需要,结构设计的内容逐步丰富起来。目前,结构设计在电子设备的设计中占有较大的比重,直接关系到电子设备的性能和技术指标(条件)的实现。电子设备结构设计和生产工艺的任务就是以结构设计为手段,保证所设计的电子设备在既定的工作环境条件和使用要求下,达到技术条件所规定的各项指标,并能稳定可靠地完成预期的功能,即保证电子设备的可靠性。
《电子设备结构设计与制造工艺》课程内容
《电子设备结构与工艺》包含了力学、机械学、材料学、热学、电学、化学、美学、环境科学等多门基础学科的内容,是一门综合性的应用型边缘学科,作为一门课程,它的内容只能涉及电子设备机构与工艺的最基本内容,具体包括以下内容:
电子设备的工作环境及其对设备的要求;
可靠性及提高可靠性的方法;
电子产品常用材料的防腐蚀措施;
温度对电子设备的影响及散热方法;
减振缓冲原理及常用减振器的选用;
电磁干扰及其屏蔽,接地技术;
电子设备元器件布局与装配;
印制电路板的结构设计与制造工艺;
电子设备整机装配与调试;
电子产品的微型化结构及整机结构。
电子设备的工作环境及其对设备的影响
电子设备所处的工作环境,按其成因大体可为自然环境、工业环境和特殊使用环境。除自然环境外,工业环境和特殊使用环境一般是人为制造和改变的,故也被称为诱发环境。