ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯƠNG VĂN HỢI (Chủ biên) NGUYỄN THANH HÀ – NGUYỄN ANH DŨNG GIÁO TRÌNH CHẾ TẠO MẠCH IN VÀ HÀN LINH KIỆN Nghề: Điện tử công nghiệp Trình độ: Cao Đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội – Năm 2018 LỜI NÓI ĐẦU Để cung cấp tài liệu học tập cho học sinh – sinh viên và tài liệu hỗ trợ cho giáo viên khi giảng dạy, Khoa Điện Tử Công Nghiệp Trường CĐN Việt Nam – Hàn Quốc Thành Phố Hà Nội đã chỉnh sửa, Biên soạn cuốn giáo trình ‘‘CHẾ TẠO MẠCH IN VÀ HÀN LINH KIỆN ’’ dành riêng cho học sinh – sinh viên nghề Điện Tử Công Nghiệp. Đây là mô đun kỹ thuật cơ sở trong chương trình đào tạo nghề Điện Tử Công Nghiệp trình độ Cao Đẳng. Nhóm biên soạn đã tham khảo các tài liệu: ‘‘CHẾ TẠO MẠCH IN VÀ HÀN LINH KIỆN ’’ dùng cho sinh viên các trường Trung Cấp, Cao Đẳng, Đại Học Kỹ Thuật và các tài liệu của tổng cục dậy nghề. Mặc dù nhóm biên soạn đã có nhiều cố gắng nhưng không tránh được những thiếu sót.
Rất mong đồng nghiệp và các độc giả góp ý để giáo trình hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày .tháng 9 năm 2018 Chủ biên :Trương Văn Hợi 1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU. 2 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN. 3 Bài 1 Kỹ thuật hàn.
Dụng cụ hàn. Kỹ thuật hàn. Phương pháp xử lý mạch sau hàn. 48 Bài 2 Thiết kế và chế tạo mạch in .1 Sơ đồ bố trí linh kiện .3 Chế tạo mạch in.
64 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 95 2 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Chế tạo mạch in và hàn linh kiện Mã số của mô đung: MĐ 17 Thời gian của mô đun: 60 giờ ( LT: 15 giờ; TH: 43 giờ; KT: 2 giờ ) I. Vị trí tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun Vị trí của mô đun: Mô đun được bố trí dạy sau khi học xong các môn học cơ bản chuyên môn như linh kiện điện tử, đo lường điện tử, mạch điện tử và học trước khi học các mô đun chuyên sâu như vi xử lý, PLC. Tính chất của mô đun: Là mô đun bắt buộc.
Ý nghĩa của mô đun: Sau khi học xong mô đun “Chế tạo mạch in và hàn linh kiện” người học phải biết sử dụng thành thạo các dụng cụ hàn. Có được kỹ năng thiết kế, chế tạo các mạch in đơn giản, từ đó có cơ sở để phân tích và thiết kế các mạch in phức tạp. Vai trò của mô đun: Giáo trình “ Chế tạo mạch in và hàn linh kiện” nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về phương pháp và kỹ thuật hàn và chế tạo các mạch in từ đơn giản đến phức tạp. Mục tiêu của mô đun Hàn và tháo được các mối hàn trong mạch điện, điện tử an toàn.
Chế tạo được các mạch in đơn giản đúng thiết kế và đạt chất lượng tốt. Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận, chính xác trong học tập và thực hiện công việc. Nội dung mô đun Thời gian Kiểm Mã bài Tên các bài trong mô đun Lý Thực tra Tổng số thuyết Hành MĐ17-1 Kỹ thuật hàn 30 7 22 1 1. Giới thiệu bộ dụng cụ cầm tay 2 2 0 2.
Phương pháp hàn và tháo hàn 20 3 17 Phương pháp xử lý mạch sau 3. 8 2 5 1 hàn 3 MĐ17-2 Chế tạo mạch in 30 8 21 1 1. Thiết kế mạch in 10 5 5 2. Chế mạch in 20 3 16 1 Tổng cộng 60 15 43 2 4 Bài 1 Kỹ thuật hàn Mã bài: MĐ17-1 Giới thiệu: Trong cơ khí, kỹ thuật hàn đóng vai trò cực kỳ quan trọng, giúp đánh giá được chất lượng đào tạo nguồn nhân lực.
Trong ngành điện tử việc thành thạo các kỹ thuật hàn linh kiện điện tử cũng như việc trang bị kiến thức tương đối hoàn thiện về linh kiện điện tử sẽ giúp cho sinh viên khỏi bỡ ngỡ khi ra trường đi làm. Mục tiêu: Sử dụng được các dụng cụ cầm tay nghề điện tử đúng kỹ thuật. Hàn đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. Tháo hàn an toàn cho mạch điện và linh kiện.
- Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp. Dụng cụ hàn Dụng cụ hàn bao gồm: Mỏ hàn và đế mỏ hàn - Mỏ hàn là dụng cụ được sử dụng để nung nóng chảy chì hàn, giúp hàn chặt chân linh kiện với bảng mạch, hay giữa các linh kiện với nhau. - Đế mỏ hàn: là nơi giữ mỏ hàn khi không dùng (vẫn còn nóng). Vì khi đang sử dụng mỏ hàn rất nóng và có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng cũng như các vật dụng xung quanh nếu chạm phải.
Ngoài ra đế mỏ hàn cũng là nơi giữ nhựa thông để thuận tiện hơn cho công việc hàn mạch. - Phân loại mỏ hàn: Tùy từng loại linh kiện hàn, vị trí hàn mà ta cần phải lựa chọn loại mỏ hàn cho phù hợp ( không làm hỏng linh kiện hàn, và phù hợp với vị trí cần hàn của linh kiện ) - Mỏ hàn nung: Là loại mỏ hàn có đầu gia nhiệt được cấu tạo nên từ các dây may so,các dây may so này được bọc trong sứ chịu nhiệt ( nhiều mỏ hàn thì dây may so được quấn phía bên ngoài sứ chịu nhiệt khi tháo ra chúng ta có thể thấy ngay các sợi dây may so này ) 5 Hình ảnh phần gia nhiệt của mỏ hàn nung Phần mũi hàn của mỏ hàn nung thường được làm bằng đồng và được mạ platin để tăng độ bền cho mũi hàn Hình ảnh mũi mỏ hàn thường thấy 6 Ngoài ra một số mỏ hàn nung có cấu tạo mũi mỏ hàn riêng biệt để phục vụ cho việc hàn một số vị trí hàn được dễ dàng hơn. Hình ảnh mũi mỏ hàn nung tạo goc chếch Cấu tạo chung của mỏ hàn nung thường dùng Hình ảnh các thành phần chính của mỏ hàn nung Cơ chế hoạt động: Mỏ hàn nung là loại mỏ hàn điện, có sử dụng dây maiso nung nóng đầu mỏ hàn, khiến cho thiếc tại đầu mỏ hàn nóng chảy chì hàn và nhỏ vào phần tiếp xúc giữa hai mảnh kim loại, khi chì hàn nguội sẽ đóng đặc và tạo thành mối hàn. 7 Ưu điểm của loại mỏ hàn này là rẻ tiền, dễ chế tạo.
Nhược điểm là chóng hỏng ( do lớp sứ chịu nhiệt dễ bị nứt vỡ ) và nếu dây may so chạm vào vỏ sắt bọc sẽ gây ra dò điện gây ra nguy hiểm cho người và linh kiện. Phạm vi sử dụng: loại mỏ hàn này thường được sử dụng cho những bạn mới vào nghề điện tử để tập luyện hàn và lắp ráp những mạch có linh kiện chịu được điện áp cao. Dưới đây là một số hình ảnh về mỏ hàn nung Hình 1. Mỏ hàn và đế mỏ hàn nung.
Mỏ hàn thạch anh: Là loại mỏ hàn có bộ phận gia nhiệt được chế tạo từ thạch anh, phần điều chỉnh nhiệt là một mạch điện tử. Có 2 loại mỏ hàn thạch anh thường gặp: Mỏ hàn thạch anh cầm tay: Loại mỏ hàn này thì tất cả các thành phần của một mỏ hàn được thiết kế thành một khối, khi người thợ sử dụng người thợ sẽ cầm toàn bộ lên hàn. Mỏ hàn trạm: Là loại mỏ hàn thạch anh mà tay hàn và bộ phận điều khiển nhiệt độ ( phần trạm ) tách rời nhau, chỉ kết nối với nhau bằng dây dẫn. Cấu tạo mỏ hàn thạch anh cầm tay gồm: 8 Phần gia nhiệt, phần mũi truyền nhiệt, phần điều khiển nhiệt độ, tay cầm và dây đẫn điện, dây tiếp mát.
Hình cấu tạo mỏ hàn điều chỉnh nhiệt cầm tay Phần gia nhiệt và mạch điều khiển nhiệt của mỏ hàn thạch anh cầm tay được gắn trên tay hàn và có cấu tạo như hình dưới Hình ảnh phần gia nhiệt và mạch điện tử điều khiển nhiệt độ 9 Phần truyền nhiệt ( Mũi mỏ hàn ) được thiết kế rời, rất dễ để thay thế, lưa chọn mũi hàn phù hợp với công việc. Hình ảnh các loại mũi hàn sử dụng cho mỏ hàn điều chỉnh nhiệt độ Nguyên lý hoạt động của mỏ hàn điều khiển nhiệt độ cầm tay: Nguồn điện đầu tiên được đưa tới mạch điện điều khiển nhiệt độ, đợi mạch điều khiển chọn mức nhiệt độ cần thiết nguồn điện sẽ được đưa tới phần gia nhiệt ( nguồn điện này chỉ vừa đủ để đưa phần gia nhiệt tới nhiệt độ cần thiết ). Tại phần gia nhiệt nguồn điện được biến đổi thành nhiệt năng nung nóng đầu mũi mỏ hàn và làm chẩy thiếc hàn vào vị trí cần kết nối bằng thiếc hàn. Thiếc hàn nguội đi mối hàn đã hình thành.
Cấu tạo mỏ hàn trạm: Gồm hai thành phần chính là trạm hàn và tay hàn. Hai thành phần này kết nối với nhau bằng dây dẫn, nhiệt độ được điều khiển bởi trạm hàn. Hình ảnh mỏ hàn trạm thường gặp 10 Ngoài ra trên trạm hàn còn có các đèn báo hiệu nguồn điện, công tắc nguồn điện, giắc cắm dây kết nối tay hàn và nút cài đặt lại. Hỗ trợ công việc hàn ta có thêm giá để tay hàn và miếng lau mũi hàn Cấu tạo phía trong của tay hàn: Bao gồm phần gia nhiệt, mũi hàn được nắp bộ phận gia nhiệt che chắn cẩn thận tránh bị va chạm đồng thời thay mũi hàn được dễ dàng.
Hình ảnh cấu tạo tay hàn máy hàn trạm 11 Ưu điểm: loại mỏ hàn này gần như không bị dò điện áp ra đầu mỏ hàn. Khi bộ phận gia nhiệt bị hỏng cũng gần như không có hiện tượng truyền điện áp từ bộ phận gia nhiệt ra vỏ và mỏ hàn thạch anh đa số là có thể điều chỉnh được nhiệt độ nhiệt tại bộ phận gia nhiệt Nhược điểm: Giá thành sản suất cao Phạm vi sử dụng: mỏ hàn thạch anh được sử dụng hầu hết cho các thợ điện tử ngày nay Dưới đây là một số hình ảnh đầy đủ của một số mỏ hàn thạch anh: Hình ảnh một số máy hàn trạm thường được sử dụng Mỏ hàn xung: Hình ảnh mỏ hàn xung thông dụng và các vật dụng cần khi hàn 12 Loại mỏ hàn này có phần gia nhiệt dựa vào nguyên lý từ trường của quận dây. Khi quận dây bị ngắn mạch sẽ làm nóng đầu mỏ hàn Cấu tạo phía trong của một mỏ hàn xung thông dụng Hình ảnh cấu tạo mỏ hàn xung Mũi mỏ hàn thường được làm bằng đồng, có hệ số truyền nhiệt cao. Phần biến áp có 2 quận dây sơ cấp và thứ cấp.
