对讲机介绍

目 录 一、收音机的工作原理 1

1概述： ....................................................... 1 2调频收音机的构成和工作原理 ................................... 2 二：发射机的工作原理 .............................................. 3

1概述： ....................................................... 3

2调频发射机的工作原理 ......................................... 4 三、TRA-08收音机电路 ............................................. 5

1概述: ........................................................ 5 2本机电原理分析 ............................................... 6 四、TRA-08发射机电路 ............................................. 8

1概述： ....................................................... 8 五：对讲机调试方法 ............................................... 10 六：元器件的识别 ................................................. 10

一、电阻的识别方法 ........................................... 10 二、电容的识别方法 ........................................... 11 三、电感的识别方法 ........................................... 11 四、二极管的识别方法.......................................... 12 五、三极管的识别方法.......................................... 12 七、电子元器件与表面封装技术的发展 ............................... 13 八：现代焊接技术 ................................................. 16 久：心得体会 ..................................................... 17

TRA-08 调频收音机、对讲机

一、收音机的工作原理

1概述：

收音机是接受无线电广播发送的信号，并将其还原成声音的装置，根据无线电广播的种类不同，即有调幅广播（AM）和调频广播（FM），接受信号的收音机的种类也不同，有调幅收音机和调频收音机。 有的接收机既能接收调幅广播，又能接收调频广播，称为调幅调频收音机。

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2调频收音机的构成和工作原理

收音机的基本功能就是把空中的无线电波转换成高频信号，这一切是有接收天线来实现。然后解调，即把调制在高频载波上的音频信号卸下来，常称作鉴频（FM）或检波（AM）。实现这一功能的电路叫鉴频器或叫频率调节器或叫频率检波器。最后鉴频出来的音频信号经放大来推动扬声器或耳机，既把声音恢复。 收音机的分类方法众多，依其电路程式可分为直接检波（AM）和超外差式等。 单声道调频收音机和调频立体声收音机的结构框图如下图示。

单声道调频收音机由输入电路，高频放大电路，混频电路，中频放大电路，鉴频器，低频放大电路和喇叭或耳机组成。调频立体声收音机的结构和单声道调频收音机的结构区别就在于，在鉴频器后加一个立体声调节器，分离出两个音频通道，来推动两个喇叭发声，形成立体声音。

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二：发射机的工作原理

1概述：

声音要进行远距离传播，其种类很多，有将声音直接放大传播的广播和用无线电传播的无线电发射广播等。发射机是将声音信号通过无线电进行远距离传播的设备。

发射机种类众多，依据电路程式的不同，有调幅无线电广播发射和调频无线电广播发射等。

调幅无线电广播是用高频载波信号的幅值来装载音频信号（调制信号），即用音频信号来调制高频载波信号的幅度，从而使原为等幅度的高频载波信号的幅度随着调制信号的幅度而变化（如图示3）。幅度被音频信号调制过的高频波信号叫已调幅信号，简称调幅信号。

调频无线电广播是用高频载波信号的频率来装载音频信号（调制信号），即用音频信号来调制高频载波信号的频率，从而使原为等幅恒频的高频载波信号的频率随着调制信号的幅度而变化，其幅度不变（如图示4）。频率呗音频信号调制的高频波信号叫已调频信号统称为已调制信号，简称已调信号。

调幅广播又长波，中波，短波三个波段。长波的频率范围为150~415千赫，中波为525~1605千赫。短波为1.6~26.1兆赫。调频波段都在超高频（VHF）波段，国际上规定调频广播为87~108兆赫。我国的校园调频广播大多在70~88兆赫。

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单声道调频发射机和立体声调频发射机的组成结构框图如下图示5，图示6.

2调频发射机的工作原理

发射机由音频（话筒）放大器，调频调制器，高频载波振荡器，高频放大器，高频攻略放大器，无限匹配回路，发射天线组成。

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音频放大器，将话筒送来的声音电信号进行放大，以达到一定的幅度，去控制频率调制器，实现频率调制。 调频调制器种的变容管，其电容量会随着其变容管两端电压的变化而改变。当变容管两端的电压变化时由音频信号控制时，其变容管的容量也将随着音频信号的变化发生改变。调制器种的变容管是高频载波振荡器组成中的一部分，其电容量发生改变时，高频载波的频率也作相应的变化，从而实现频率调制（载波调频）。

高频载波振荡器，是产生高频载波的发生器，根据规定，调频广播的高频载波频率应该在87~108兆赫兹。 校园广播的高频载波频率应该在70~88兆赫兹。校园广播的高频载波频率低于调频广播的高频载波频率，目的是为了防止相互之间发生干扰，而影响正常的广播通信。

高频载波振荡器产生的高频载波信号很小，驱动发射天线向空中发射的电波很小，传送的距离有限，所以需要高频放大和高频功率放大达到一定功率后去推动发射天线向空中发射电波，使得传送距离较远。

天线匹配回路式将高频功率放大器送来的高频功率通过匹配回路最大限度地传送给发射天线，以提高效率。 发射天线是将高频（已调）载波信号发射到空中进行传播的换能器，他将高频载波变成高频电波，在空中进行远距离传送。

单声道广播发射机其声音信号是单声道的，立体声广播发射机其送来的声音信号时经过编码的立体声信号。 二者的区别仅在于声音信号的处理不同而已。

三、TRA-08收音机电路

1概述:

TRA-08调频收音机，是以一块三星公司生产的KA22425D单片集成电路为主体，加上少量外围元件构成的单片调频收音机。

KA22425D包含了AM/FM收音机从天线输入到音频功率输出的全部功能。 该电路的推荐工作电压范围为2~7.5V，VCC=6V，RL=8Ω的音频输出功率=500mW。

电路内除设有调谐指示LED驱动器，电子音量控制器，还有FM静噪功能。

KA22425D采用28脚双列扁平封装，管脚排立如下图示7

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2本机电原理分析

1.调幅（AM）部分

由于调幅（AM）部分不使用，所以电原理分析略。 2.调频（FM）接收部分

有天线接收到的调频广播信号，经C28耦合，送到IC1的第十二脚进行高频放大，放大后的高频信号被送到IC1的第九脚，接IC1第九脚的L9和可变电容CBM，微调电容组成调谐回路，对高频信号进行悬着在IC1的内部混频。本振信号由振荡线圈L10和可变电容CBM，微调电容，C32与IC1第七脚相连的内部电路组成的本机振荡器产生，在IC1内部与高频信号混频后得到多种频率的合成信号有IC1的第十四脚输出，经过陶瓷滤波器CF1（10.7MHZ）的滤波，得到10.7MHZ的中频信号送到Q5进行放大，再经过陶瓷滤波器CF2（10.7MHZ）再一次滤波后，送到IC1的第十七脚FM中频放大器，经放大后的中频调频信号在内部进入FM鉴频器，IC1的第二脚外接的10.7MHZ陶瓷鉴频器CF3，鉴频后得到的音频信号由23脚输出，进入由IC1第24脚进行放大，放大后的音频信号由IC1的第27脚输出，推动喇叭发声。

其中，增加一级中频放大器Q5后，其中频增益提高约20dB左右。另外，开关SW4（FM/TR）为转换调频波段和校园波段用的，开关按下到TR位置时，电容C29接入到IC1的9脚，将接受的高频信号波段转换到校园波段，同时C31接入到IC1的第七脚，将振荡频率扩展到校园波段。 3.音量控制电路

由电位器VOL（50KΩ）调节IC1第14脚的直流点评高低来控制收音机的音量大小。 4.AGC和AFC控制电路

KA22425D的AGC（自动增益控制）电路由IC1内部电路和接入第21脚，第22脚的电容C38，C39组成，控制

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范围可达45dB以上。AFC（自动频率微调控制）电路由IC1的第21脚，第22脚所连内部和C33，C38，R26及IC1（6脚）所连电路组成，它能使FM波段接收频率稳定。

5.KA22425D的极限参数 （一）极限参数 TA = 25ºC

参数名称 电源电压 最大允许功耗 工作温度 储存温度

（二）电参数 VCC=6V TA=25ºC f=96MHZ Δ=±22.5KHZ fm=1KHZ

参 数 静态电流 单 位 mA 测试条件 AM时 FM时 最小值 调频：

前端电压增益 鉴频输出 限幅灵敏度 鉴频失真 音频电压增益 信噪比 音频失真

（三）KA22425D的管脚直流工作电压 KA22425D的直流工作电压（VCC=6V）

引脚编号 1 2

符 号 VCC PD(max） Tstg Tstg 条 件 Tamb=50ºC 额定值 9 700 -10~70 -55~125 单 位 V mW ºC ºC 典型值 3.5 7.0 最大值 10.0 14.0 AV1(dB) VD1(mV) VRF(dBuV) % AV(dB) SN(dB) % Vin=40dBuv/100MHZ -3dB限幅 Δf=±75KHZ 32 39 ----- 27 56 0.3 39 77.5 24 0.3 31.5 60 2.5 46 155 32 2.0 36 ----- 电压（伏） 0.38V 4.85V 7

引脚编号 15 16 电压（伏） 1.33V 0V

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.02V — 1.26V 1.26V 1.26V 1.26V 1.26V 1.26V 0V 1.35V 0V 1.3V

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 1.33V 0V 0V 0V 1.10V 1.40V 1.30V 0V 5.30V 6.00V 3.00V 0V 四、TRA-08发射机电路

1概述：

TRA-08的发射电路，是采用晶体管分立电路直接震荡，变容管调频，加功率放大，推动以及天线匹配电路等组成的基本型发射电路。

电路包含话筒音频放大器，调频调制器，高频振荡器，频率控制器（变换发射率），功率放大器，推动放大器，天线匹配回路，发射天线组成。 本机原理分析：

由话筒（MIC）采集到的声音信号，通过电容C25的耦合，送到由三极管Q4（9014C）。R18，R19C23，R17，C24等组成的音频放大器，对音频信号进行放大，放大后的信号送到调频调制器进行频率调制。C25是音频耦合电容，C23是音频输出电容，R20，C26，R21，C27组成话筒的直流偏置电路，驻极体话筒需要有直流偏置才能采集到声音信号，R21既是话筒的偏置电阻，又是话筒的负载，增加电阻值，音频输出就增大，但是不能无限地增加。R17是送到频率调制器的隔离电阻，用于隔离高频信号泄漏到音频放大器。

晶体管Q3（2SC3355），C15，C14，L7，D1，C20，R12，R13，R14，R15，C22，C21，SW2，SW3，等组成电容三点式高频振荡器电路。振荡频率主要由C15；C14；L8及变容管D1确定，调节L8的电感大小，可以改变高频振荡器的振荡频率。同样，改变变容管D1的电压大小也能改变高频振荡器的振荡频率大小。开关SW2；SW3是改变变容管二

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端偏置电压大小的，供给不同的电压，就产生不同的振荡频率。音频信号经过电容C23的耦合由电阻R17供给变容二极管D1的负端，使得变容二极管的偏置电压随着音频信号的变化而产生频率的变化，从而完成频率的调制过程。其中，变容二极管D1等元件组成调频调制器。Q3等组成高频振荡器，开关SW2；SW3组成频率控制器（变换发射频率）。

稳压管TL431是稳定振荡器及频率调制器的电源，使得高频振荡器的振荡频率不随电源电压的变化而发生偏移，以达到稳定发射频率的目的。

经过音频调制过的音频调频振荡信号，由C13；R6的耦合，送到由Q2（2SC3355）；和Q1（2SC3355）等电路组成的宽带高频功率放大器，Q1；Q2的高频功率放大器的电路结构完全相同，它们都是工作在丙类工作状态，对于放大调频等信号，采用丙类工作状态的电路结构，可以较大地提高放大器的功率。其中，Q2的基极电阻R5是负偏压电阻，当高频信号送到Q2的基极时，由于晶体管BE间的整流作用使得Vb为负电压，从而使得晶体管Q2工作在丙类（脉冲）的工作状态下，Q2的集电极负载由电感L5和电阻R4组成宽带回路，由Q2对高频信号进行放大，经C8耦合送到由Q1组成的下一级功率放大器电路。

Q1等组成的功率放大电路其原理和Q2组成的功率放大电路完全相同。

高频振荡器的输出功率约为20mW左右，经过Q2的放大后，其C8耦合后的输出功率约为100mW左右，经过Q1的功率放大后，其输出功率约为400mW左右。

电容C3电感L2和电容C2电感L1电容C1组成天线匹配回路（回路形式为II型，倒L型及串联谐振阻抗配等组成。具体理论计算，请另行参考高频电路文献资料等书籍）。将功率放大器的输出功率匹配输出到天线负载，再由天线向空中发射调频高频电波。

（电容三点式高频振荡器的典型电路介绍，请另行参考高频电路文献资料等书籍）。 （二）对讲机的工作方式：

对讲机是单工工作方式的。所以，只能一方讲话，另一方收听。按下收发开关为对讲发射状态，此时对着话筒讲话，声音信号就变成调频高频电波向空中传播出去，松开收发开关为对讲接收状态，此时调节可变电容（调节音调谐盘）可收听到由发射机发出的声音信号。

本机是集对讲机和调频收音机为一体的。和单独的专业对讲机有一定程度的差别。既要保证收音机的正常收听，又要保证对讲接受时的正确调谐，满足通信距离的要求。（接收灵敏度最高，通信距离最远，正确调谐是关键）。同时，电路结构要简单化。因此，采用调谐接收的方法，能够兼顾对讲机和收音机二个方面的要求。

发光二极管LED是作电源指示用的。当电源接通时发光二极管点亮，关闭电源时发光二极管熄灭。

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五：对讲机调试方法

调试前准备 １． ２．

检查焊接点：杜绝一切不应连接在一起的点。 方法：放大镜下检查。

调试方法 一． 二．

接上6Ｖ电源，电源指示灯亮 接收部分调试

收音机部分

１. ＳＷ３弹起，双联可变电容置于高频端，微调电感L10使收音机能接收到107.8Ｍ的广播。 ２. 双联可变电容置于低频端，微调电感L10使收音机能接收到88.6Ｍ的广播。 ３. 反复以上1.2两步，使收音机能接收到88.6Ｍ～107.8Ｍ的广播。 对讲机部分

４. ＳＷ３按下，双联可变电容置于高频端，微调节电感L9使收音机能接收到86Ｍ的广播。86Ｍ的广播信号自制。

５. 双联可变电容置于低频端，，微调节电感L9使收音机能接收到76Ｍ的广播。76Ｍ的广播信号自制。 ６. 反复以上４.5两步，使收音机能接收到76Ｍ～86Ｍ的广播。 ７. 确定84.5Ｍ、84.2M、83.9M、83.6M的大致刻度。 三．

发射部分

按下側面按钮，同时按下F1、F2微调电感L8，使发射频率为84.5Ｍ。微调电感L1L2，使发射功率最大。

六：元器件的识别

一、电阻的识别方法

色环电阻识别方法：是因为电阻上面用了四道色环或者五道色环来表示电阻值。可以从任意角度一次性的读取代表电阻值的颜色信息。

最常用的表示电阻误差的颜色是：金、银、棕，尤其是金环和银环，一般绝少用做电阻色环的第一环，所以在电阻上

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只要有金环和银环，就可以基本认定这是色环电阻的最末一环。棕色环既常用做误差环，又常作为有效数字环，且常常在第一环和最末一环中同时出现，使人很难识别谁是第一环。

二、电容的识别方法

1.电容的标注方法分为：直标法、色标法和数标法。对于体积比较大的电容，多采用直标法。如果是0.005，表示0.005uF=5nF。如果是5n，那就表示的是5nF。数标法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是10的多少次方。如：102表示10x10x10 PF=1000PF，203表示20x10x10x10 PF。色标法，沿电容引线方向，用不同的颜色表示不同的数字，第一、二种环表示电容量，第三种颜色表示有效数字后零的个数（单位为pF）。颜色代表的数值为：黑=0、棕=1、红=2、橙=3、黄=4、绿=5、蓝=6、紫=7、灰=8、白=9。 电容容量误差用符号F、G、J、K、L、M来表示，允许误差分别对应为±1%、±2%、±5%、±10%、±15%、±20%。 2.电容的正负极区分和测量：

电容上面有标志的黑块为负极。在PCB上电容位置上有两个半圆，涂颜色的半圆对应的引脚为负极。也有用引脚长短来区别正负极长脚为正，短脚为负。当我们不知道电容的正负极时，可以用万用表来测量。电容两极之间的介质并不是绝对的绝缘体，它的电阻也不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻或漏电电阻。只有电解电容的正极接电源正（电阻挡时的黑表笔），负端接电源负（电阻挡时的红表笔）时，电解电容的漏电流才小（漏电阻大）。反之，则电解电容的漏电流增加（漏电阻减小）。

三、电感的识别方法

1.电感器的标称方法有两种：第一种为直标法，第二种为色标法。直标法：即将电感量直接印在电感器上。色标法：即用色环表示电感量，单位为mH，第一二位表示有效数字，第三位表示倍率，第四位为误差。

2.电感的测量及好坏判断：电感测量:将万用表打到蜂鸣二极管档，把表笔放在两引脚上，看万用表的读数。对于贴片电感此时的读数应为零，若万用表读数偏大或为无穷大则表示电感损坏。对于电感线圈匝数较多，线径较细的线圈读数会达到几十到时几百，通常情况下线圈的直流电阻只有几欧姆。损坏表现为发烫或电感磁环明显损坏，若电感线圈不是严重损坏，而又无法确定时，可用电感表测量其电感量或用替换法来判断。

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四、二极管的识别方法

1.二极管的分类：主板上用到的大部分都是贴片二极管，有红色的玻璃管和长方形的贴片状，这些二极管一般一端都会有特殊的标记，有标记的一端为二极管的负极。

2.二极管的测量及好坏判断。二极管的测量:将万用表打到蜂鸣二极管档，红表笔接二极管的正极，黑笔接二极管的负极，此时测量的是二极管的正向导通阻值，也就是二极管的正向压降值。不同的二极管根据它内部材料不同所测得的正向压降值也不同。好坏判断：正向压降值读数在300--800为正常，若显示为0说明二极管短路或击穿，若显示为1说明二极管开路。将表笔调换再测，读数应为1即无穷大，若不是1说明二极管损坏。正向压降值在200左右时，为稳压二极管；快恢复二极管的两读数都在200左右正常。

五、三极管的识别方法

1.按极性划分为两种：一种是NPN型三极管，是目前最常用的一种，另一种是PNP型三极管。按材料分为两种：一种是硅三极管，目前是最常用的一种，另一种是锗三极管，以前这种三极管用的多。三极按工作频率划分为两种：一种是低频三极管，主要用于工作频率比较低的地方；另一种是高频三极管，主要用于工作频率比较高的地方。按功率分为三种：一种是小功率三极管，它的输出功率小些；一种是中功率三极管，它的输出功率大些；另一种是大功率三极管，它的输出功率可以很大，主要用于大功率输出场合。按用途分为：放大管和开关管。

2.三极管由三块半导体构成，对于ＮＰＮ型三极管由两块Ｎ型和一块Ｐ型半导体构成，如图Ａ所示，Ｐ型半导体在中间，两块Ｎ型半导体在两侧，各半导体所引出的电极见图中所示。在Ｐ型和Ｎ型半导体的交界面形成两个ＰＮ结，在基极与集电极之间的ＰＮ结称为集电结，在基极与发射极之间的ＰＮ结称为发射结。 图Ｂ是ＰＮＰ型三极管结构示意图，它用两块Ｐ型半导体和一块Ｎ型半导体构成。

3.三极管的测量及好坏判断。(1)三极管的测量：三极管的极性及管型判断;把万用表打到蜂鸣二极管档，首先用红笔假定三极管的一只引脚为b极，再用黑笔分别角碰其余两只引脚，如果测得两次讲习数相差不大，且都在600左右，则表明假定是对的，红笔接的就是b极，而且此管为ＮＰＮ型管。c、e极的判断，在两次测量中黑笔接触的引脚，读数较小的是c极，读数较大的是e极。红笔接b极，当测得的两级数值都不在范围内，则按ＰＮＰ型管测。ＰＮＰ型管的判断只须把红黑表笔调换即可，测量方法同上。(2)贴片三极管测量正视:两脚左下脚为b极（基极），测量方法同上。好坏判断：按以上方法测量时两组读数在300--800为正常，如果有一组数值不正常三极管为坏，如果两组数值相差不大说明三极管性变劣。测量ce两脚，如果读数为0，说明三极管ce之间短路或击穿，如果读数为1，说明三极管ce之间开路 。

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七、电子元器件与表面封装技术的发展

近年来,电子设备以惊人的速度向轻薄短小化和高密度、高可靠性方向迅速发展。支持这种发展趋势的是高密度组装技术。70年代中期,日本研究成功表面贴装技术(SMT),动摇了传统的组装概念,很快引起欧美电子行业的重视。

随着电子产品向便携式/小型化、网络化和多媒体方向迅速发展，表面贴装技术（Surface Mount Technology，简称SMT）在电子工业中正得到越来越广泛的应用，并且在许多领域部分或全部取代了传统电子装联技术。SMT的出现使电子装联技术发生了根本的、革命性的变革。在应用过程中，SMT正在不断地发展与完善。

只要关注一下如今在各地举办的形形色色专业会议的主题，我们就不难了解电子产品中采用了哪些最新技术。CSP(芯片尺寸封装)、0201无源元件、无铅焊接、MCM(多芯片组件)和AXI(自动X射线检测)可以说是近来许多公司在PCB上实践和积极评价的热门先进技术，而随着这些新技术的实施，也带来了一些新的挑战，例如在CSP和0201组装中常见的超小开孔(250μm)就使得焊膏印刷遇到以前从未有过的基本物理问题。

芯片级封装技术：在BGA(球栅阵列)技术开始推广的同时，另外一种从BGA发展来的CSP封装技术正在逐渐展现它的生力军本色，金士顿、勤茂科技等领先内存制造商已经推出采用CSP封装技术的内存产品。CSP(Chip Scale Package)即芯片尺寸封装，作为新一代封装技术，它在TSOP、BGA的基础上性能又有了革命性的提升。CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1：1.14，已经相当接近1：1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通BGA的1/3，仅仅相当于TSOP面积的1/6。这样在相同封装尺寸内可有更多I/O，使组装密度进一步提高，可以说CSP是缩小了的BGA。

CSP封装芯片不但体积小，同时也更薄，其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2mm，大大提高了芯片在长时间运行后的可靠性，其线路阻抗较小，芯片速度也随之得到大幅提高，CSP封装的电气性能和可靠性也相比BGA、TOSP有相当大的提高。在相同芯片面积下CSP所能达到的引脚数明显也要比后两者多得多(TSOP最多304根，BGA以600根为限，CSP原则上可以制造1,000根)，这样它可支持I/O端口的数目就增加了很多。此外，CSP封装芯片的中心引脚形式有效缩短了信号的传导距离，衰减随之减少，使芯片的抗干扰、抗噪性能得到大幅提升，这也使CSP的存取时间比BGA改善。

在CSP封装方式中，芯片通过一个个锡球焊接在PCB板上，由于焊点和PCB板的接触面积较大，所以芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去；而传统的TSOP封装方式中，芯片是通过芯片引脚焊在PCB板上的，焊点和PCB板的接触面积较小，芯片向PCB板传热就要相对困难一些。CSP封装可以从背面散热，且热效率良好，CSP的热阻为35℃/W，而TSOP热阻40℃/W。测试结果显示，运用CSP封装的芯片可使传导到PCB板上的热量高达88.4%，而TSOP芯片中传导到PCB板上的热能为71.3%。另外由于CSP芯片结构紧凑，电路冗余度低，因此它也省去了很多不必要的电功率消耗，致使芯片耗电量和工作温度相对降低。

目前CSP已经开始应用于超高密度和超小型化的消费类电子产品领域，如内存条、移动电话、便携式电脑、PDA、超小型录像机、数码相机等产品。

无源元件的进步：另一个新兴领域是0201无源元件技术。由于市场对小型线路板的需要，人们对0201元件十分关注，主要原因是0201元件大约为相应0402尺寸元件的三分之一，但其应用比以前的元件要面临更多挑战。自从1999年中期0201元件推出，移动电话制造商就把它们与CSP一起组装到电话中，以减少产品的重量与体积。据测算在相同面积印制板上0201元件安装的数量将是0402的2.5倍，也就是说，增加200个0201电阻电容省下的空间还可再安装

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300个元件，当然也可节省100mm2空间用来安装一个或更多CSP。

但处理这类封装相当麻烦，要减少工艺缺陷(如桥接和直立)，焊盘尺寸优化和元件间距是关键。只要设计合理，这些封装可以紧贴着放置，间距可小至0.1mm。

除此之外，焊膏印刷、元件贴装也是要面对的问题。但庆幸的是机器制造商、元件供应商、印制板制造商、模板工厂和锡膏制造商正在加强相互之间的联系，以形成一个更加无缝的开发过程，最终的结果将使广大印制板组装厂商受益。

无铅焊接：无铅焊接是另一项新技术，许多公司已经开始采用。这项技术始于欧盟和日本，起初是为了在进行PCB组装时从焊料中取消铅成份。实现这一技术的日期一直在变化，最初提出在2004年实现，最近提出的日期是在2006年。不过，许多公司现正争取在2004年拥有这项技术，有些公司现在已经能提供无铅产品。

现在市场上已有许多无铅焊料合金，美国和欧洲最通用的合金成份是95.6Sn/3.7Ag/0.7Cu。处理这些焊料合金与处理标准Sn/Pb焊料相比较并无多大差别，其中的印刷和贴装工艺是相同的，主要差别在于再流焊工艺，也即大多数无铅焊料必须采用较高的液相温度。Sn/Ag/Cu合金一般要求的峰值温度比Sn/Pb焊料高大约30℃。另外，初步研究表明，其再流焊工艺窗口比标准Sn/Pb合金要严格得多。但从无铅组装的可靠性可以看出，它完全比得上Sn/Pb焊料。

尽管CSP封装的裸芯片尺寸与封装尺寸基本相近，可使电路组装密度大幅度提高，但人们在应用中也发现，无论采用何种封装技术封装后裸芯片的性能总是比未封装的要差一些。于是人们对传统的混合集成电路(HIC)进行彻底的改变，提出了多芯片组件(MCM)封装模式。

MCM是上世纪90年代以来发展较快的一种先进混合集成电路，它把几块IC芯片或CSP组装在一块电路板上，构成功能电路板，它是用电路组件功能实现系统级的基础。随着MCM的兴起，封装概念发生了本质的变化，在20世纪80年代以前，所有的封装是面向器件的，而MCM可以说是面向部件或者说是面向系统或整机的。MCM技术集先进印刷电路板技术、混合集成电路技术、表面安装技术、半导体集成电路技术于一体，是典型的垂直集成技术，对半导体器件来说,它是典型的柔型封装技术，是一种电路的集成。MCM的出现为电子系统实现小型化、模块化、低功耗、高可靠性提供了更有效的技术保障。

对MCM发展影响最大的莫过于IC芯片。因为MCM高成品率要求各类IC芯片都是良品(KGD)，而裸芯片无论是生产厂家还是使用者都难以全面测试老化筛选，给组装带来了不确定因素。CSP的出现解决了KGD问题，CSP不但具有裸芯片的优点，还可像普通芯片一样进行测试老化筛选，使MCM的成品率得到保证，大大促进MCM的发展和推广应用。目前MCM已经成功地用于大型通用计算机和超级巨型机中，今后将用于工作站、个人计算机、医用电子设备和汽车电子设备等领域，2004年产值有望突破110亿美元，进入全面实用化阶段。

AXI检测技术：在BGA、CSP等新型元件应用中，由于焊点隐藏在封装体下面，传统的检测技术已无能为力。为应对新挑战，自动X射线检测(AXI)技术开始兴起。组装好的线路板沿导轨进入机器内部后，其上方有一个X射线发射管发射X射线，穿过线路板后被置于下方的探测器(一般为摄像机)接收，由于焊点中含有可以大量吸收X射线的铅，因此与穿过玻璃纤维、铜、硅等其它材料的X射线相比照射在焊点上的X射线被大量吸收，而呈黑点产生良好图像，使得对焊点的分析变得直观，用简单的图像分析算法便可自动且可靠地检验焊点缺陷。

AXI检测技术已从以往的2D检验发展到目前的3D检验。前者为透射X射线检验，对于单面板上的元件焊点可产生清晰的视像，但对于目前广泛使用的双面贴装线路板，效果就会很差，因为两面焊点的视像会重叠而难于分辨。3D检验法采用分层技术，将光束聚焦到不同的层上并将相应图像投射到一高速旋转接受面，由于接受面高速旋转使位于

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焦点处的图像非常清晰，而其它层上的图像则被消除，故3D检验法可对线路板两面的焊点独立成像。

AXI检测技术为SMT生产检测手段带来了新的变革，可以说它是目前那些渴望进一步提高生产工艺水平、提高生产质量、并将及时发现装联故障作为解决突破口的生产厂家的最佳选择。按照目前SMT器件的发展趋势，其它装配故障检测手段由于其局限性而寸步难行，X射线自动检测设备将成为SMT生产设备的新焦点并在SMT生产领域中发挥着越来越重要的作用。

随着电路安装密度的提高，表面贴装元器件（Surface Mount Device,简称SMD）代替传统的过孔插装元器件已成为必然趋势。目前SMD在形态上正向着两个相反的方向上发展，即小型化和大型化。小型化指的是SMD的外形尺寸越来越小，如片状电阻电容，它经历了以下发展历程：3225→3216→2520→2125→1608→1005,目前最新出现的尺寸是0603（即长0.6mm,宽0.3mm），日本等国已经将0603类型的元件用于DVD、移动电话等产品的生产中，极大提高了电路板组装密度，缩小了产品的体积。而大型化是指由于IC芯片功能增加导致I/O端子数增加，从而使IC封装尺寸增大。为满足高密度组装的要求，器件大型化的实质是IC封装的高集成化、高功能化、多引线化和细间距化。为了适应目前电路安装密度越来越高的要求，一些新型元器件(如FC、BGA、CSP等)纷纷出现。随着这些新型元器件的出现，一些新技术、新工艺也必将产生，从而极大地促进了表面贴装技术的发展。

八十年代即风靡一时的表面封装技术始终保持良好的发展势头.经过十年连续两位数的增长,表面贴装器件产量最终于1995年超过了通孔安装器件的产量预计,仍将以通孔的费用,继续健康地成长.随着先进技术不断转向生产制造,信息高速公路的飞速发展,电子工业已经并将继续对世界市场范围内竞争性产品需求做出反应.很明显,最终使用产品要求的特点仍然是快捷,轻量,小型,便宜和耐用.从这些市场需求引发出的是继续进行技术革新.作为一种颇具生命力的装配技术.已发展到超精细引脚水平。

现代的电力电子技术无论对改造传统工业（电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等），还是对新建高技术产业（航天、激光、通信、机器人等）至关重要，从而已迅速发展成为一门独立学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门，毫无疑问，它将成为本世纪乃至下世纪重要关键技术之一。近几年西方发达的国家，尽管总体经济的增长速度较慢，电力电子技术仍一直保持着每年百分之十几的高速增长。

从历史上看，每一代新型电力电子器件的出现，总是带来一场电力电子技术的革命。以功率器件为核心的现代电力电子装置，在整台装置中通常不超过总价值的20%～30%，但是，它对提高装置的各项技术指标和技术性能，却起着十分重要的作用。众所周知，一个理想的功率器件，应当具有下列理想的静态和动态特性:在截止状态时能承受高电压；在导通状态时，具有大电流和很低的压降；在开关转换时，具有短的开、关时间，能承受高的di/dt和dv/dt，以及具有全控功能。自从50年代，硅晶闸管问世以后，20多年来，功率半导体器件的研究工作者为达到上述理想目标做出了不懈的努力，并已取得了使世人瞩目的成就。60年代后期，可关断晶闸管GTO实现了门极可关断功能，并使斩波工作频率扩展到1kHz以上。70年代中期，高功率晶体管和功率MOSFET问世，功率器件实现了场控功能，打开了高频应用的大门。80年代，绝缘栅门控双极型晶体管（IGBT）问世，它综合了功率MOSFET和双极型功率晶体管两者的功能。它的迅速发展，又激励了人们对综合功率MOSFET和晶闸管两者功能的新型功率器件- MOSFET门控晶闸管的研究。因此，当前功率器件研究工作的重点主要集中在研究现有功率器件的性能改进、MOS门控晶闸管以及采用新型半导体材料制造新型的功率器件等。下面就近几年来上述功率器件的最新发展加以综述。

从技术的角度看，随着集成电路越做越小，硅片上线路密度增加，其复杂性和差错率也将呈指数增长。一旦硅片上线条尺寸达到纳米量级，相当于只有几个分子的大小时，材料的物理、化学性能将发生质的变化，同时器件的散热

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也将出现问题，这会导致现行硅基微电子器件不能正常工作。从经济的角度看，随着集成电路越做越小，其加工成本会越来越高。目前大概需要25—30亿美元建设一条90纳米芯片的生产线，如果加工精度继续提高，设备成本也会随之大幅度增加。

经过人们的不懈努力，虽然硅双极型及场控型功率器件的研究已趋成熟，但是它们的性能仍在不断得到提高和改善，近年来出现的IGCT和IEGT可望比MCT更早地取代GTO。采用GaAs，碳化硅等新型半导体材料制成功率器件，实现人们对\"理想器件\"的追求，将是下个世纪电力电子器件发展的主要趋势。

八：现代焊接技术

金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。

为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。

压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。

各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。

另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力，矫正焊接变形。

现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头，接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。

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对接接头焊缝的横截面形状，决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时，为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口，以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时，除保证焊透外还应考虑施焊方便，填充金属量少，焊接变形小和坡口加工费用低等因素。

厚度不同的两块钢板对接时，为避免截面急剧变化引起严重的应力集中，常把较厚的板边逐渐削薄，达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接，常优先采用对接接头的焊接。

搭接接头的焊前准备工作简单，装配方便，焊接变形和残余应力较小，因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说，搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。

采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝，这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中；焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。

角接头承载能力低，一般不单独使用，只有在焊透时，或在内外均有角焊缝时才有所改善，多用于封闭形结构的拐角处。

焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。

在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。

未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。

另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。

原文来源：http://www.dziuu.com/dz/21/20091117224900.shtml

久：心得体会

在近一个月的制作与调试过程中我尝到了各种滋味，有为焊接完工而窃喜，有为调试过程不顺利而苦恼沮丧，有为成功听到电台声音而兴奋。虽然是制作小小的一个对讲机，但让我们自己亲手完成还真是不易。自己动手不仅锻炼了我们的动手能力，一定程度上也锻炼了我们的耐心和恒心。在焊接元器件的时候，由于我之前有焊接经验，所以也并没有觉得困难，挺顺利的就焊接完成了。而在调试过程中就没那么顺利了，第一次用示波器调试对讲部分时，发射频率最高只能到５０ＭＨＺ，达不到要求。而后换了一个电容，才把问题解决了。往往在调试不出电台频

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道的时候很焦急，又因为一直处于收音杂音状态而脑袋发晕，耳朵也充满了嗡嗡声更是难受。当然这只是小困难，相对于最后调试成功这算不了什么。用一句俗话：不经历风雨怎么见彩虹呢？

我的收音范围在８１～１０７.７ＭＨＺ，发射频率在８５.５ＭＨＺ，总的来说还是符合要求的。很高兴通过了老师的验收，这段时间的努力没有白费。

其实通过此次制作TRA-08调频收音机、对讲机，更重要的还是让我初步掌握了元器件识别，电阻、电感色环读法，电容的标法，二极管、三极管管脚判别。了解了当前电子元件的发展状况及焊接技术。认知了调频收音机、对讲机的原理，掌握了调试方法。这些就是这次最大的收获了。

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