Spis treści - Sklep WSiP

Spis treści
1.
Materiałowe i technologiczne problemy procesu wytwarzania . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1. Charakterystyka materiałów konstrukcyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2. Budowa i właściwości materiałów konstrukcyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3. Wpływ temperatury i ciśnienia na stan skupienia ciała . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4. Kształtowanie mechaniczne materiałów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.1. Odlewnictwo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.4.2. Obróbka plastyczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.4.3. Obróbka skrawaniem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.5. Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.
Etapy przygotowania procesu produkcyjnego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.1. Opracowanie projektu wstępnego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2. Opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3. Proces produkcyjny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.4.
Zasady przygotowania dokumentacji technicznej i stosowane narzędzia . . . 32
2.4.1. Zasady rzutowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.4.2. Przekroje na rysunku technicznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.4.3. Wymiarowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.4.4. Dodatkowe oznaczenia na rysunkach technicznych . . . . . . . . . . 38
2.4.5. Metody wykonywania rysunków technicznych . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.5. Normalizacja i zarządzanie jakością . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.6. Ustalenia dotyczące przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy . . . . . . . . 42
2.7. Przepisy bhp na stanowisku pracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.8. Procedura uruchamiania urządzenia na wybranym przykładzie
urządzenia montażowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.9. Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.
Materiały stosowane w elektronice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1. Materiały konstrukcyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. Materiały przewodzące . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3. Materiały rezystywne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4. Materiały dielektryczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.1. Dielektryki izolacyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.2. Materiały dielektryczne nieorganiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5. Materiały magnetyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.1. Materiały magnetycznie miękkie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.2. Materiały magnetycznie twarde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6. Tworzywa sztuczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7. Materiały stosowane na powłoki ochronne i dekoracyjne . . . . . . . . . . . .
3.8. Nośniki informacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.1. Wyświetlacze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.8.2. Magnetyczne nośniki informacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
www.wsip.com.pl
48
48
50
52
53
54
56
58
59
61
62
66
69
70
73
3
3.9.
4.
Konstrukcja i technologia elektronicznych podzespołów czynnych
i biernych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1. Rezystory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. Kondensatory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3. Elementy indukcyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4. Przyrządy półprzewodnikowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5. Optoelektroniczne przyrządy półprzewodnikowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6. Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
78
78
82
84
87
91
96
5.
Technologia obwodów drukowanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.1. Rodzaje obwodów drukowanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.2. Materiały stosowane na płytki obwodów drukowanych . . . . . . . . . . . . . . 99
5.3. Technologie stosowane do wytwarzania obwodów drukowanych . . . . . . 101
5.4. Operacje procesu wytwarzania obwodów drukowanych . . . . . . . . . . . . . 103
5.4.1. Wykonanie połączeń między warstwami . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.4.2. Wytwarzanie maski na powierzchni laminatu . . . . . . . . . . . . . . 105
5.4.3. Wytrawianie wzoru obwodu drukowanego . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5.4.4. Wytwarzanie powłok ochronnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
5.5. Projektowanie obwodu drukowanego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.5.1. Rozmieszczenie elementów na podłożu płytki . . . . . . . . . . . . . 109
5.5.2. Prowadzenie ścieżek obwodu drukowanego . . . . . . . . . . . . . . . 111
5.5.3. Dokumentacja projektu obwodu drukowanego . . . . . . . . . . . . 112
5.6. Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.
Technologia montażu powierzchniowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2. Metody montażu obwodów drukowanych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.1. Montaż powierzchniowy z zastosowaniem kleju . . . . . . . . . . . .
6.2.2. Montaż powierzchniowy z zastosowaniem pasty
lutowniczej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3. Metody lutowania stosowane w montażu powierzchniowym . . . . . . . . .
6.3.1. Lutowanie elementów na fali lutowia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.2. Lutowanie rozpływowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.3. Lutowanie w fazie gazowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4. Konstrukcja podzespołów do montażu powierzchniowego . . . . . . . . . .
6.5. Lutowanie bezołowiowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.6. Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
115
115
116
118
Konstrukcja i technologia mikroukładów elektronicznych . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1. Wstęp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2. Klasyfikacja mikroukładów elektronicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3. Monolityczne układy scalone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3.1. Wprowadzenie do technologii półprzewodnikowej . . . . . . . . .
7.3.2. Konstrukcja monolitycznego układu scalonego . . . . . . . . . . . .
135
135
136
138
139
140
7.
4
3.8.3. Cyfrowe nośniki informacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.8.4. Półprzewodnikowe nośniki informacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
122
123
123
125
127
128
131
134
7.3.3.
7.4.
7.5.
7.6.
7.7.
7.8.
8.
Przygotowanie materiału do wytwarzania monolitycznych
układów scalonych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3.4. Nakładanie warstw epitaksjalnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3.5. Wytwarzanie warstw dielektrycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3.6. Obróbka fotolitograficzna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3.7. Procesy dyfuzji i implantacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3.8. Wytworzenie metalizacji aluminiowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Układy hybrydowe cienkowarstwowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.1. Konstrukcja elementów warstwowych w układach
hybrydowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.2. Sposób rozmieszczenia elementów na podłożu i ich
połączenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.3. Metody osadzania warstw cienkich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.4. Metody kształtowania struktur cienkowarstwowych . . . . . . . . .
7.4.5. Materiały stosowane na hybrydowe układy
cienkowarstwowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.6. Elementy dyskretne układów hybrydowych . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.7. Warianty procesu technologicznego układu hybrydowego
cienkowarstwowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Układy hybrydowe grubowarstwowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5.1. Proces nakładania warstw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5.2. Obróbka termiczna warstw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5.3. Materiały stosowane na hybrydowe układy
grubowarstwowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5.4. Operacje procesu wytwarzania hybrydowych układów
grubowarstwowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5.5. Precyzyjne nanoszenie warstw grubych . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Moduły wielostrukturowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mikrosystemy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Technologia montażu przyrządów półprzewodnikowych i układów
scalonych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2. Montaż struktur do podłoża . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.1. Lutowanie eutektyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.2. Lutowanie lutem miękkim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.3. Klejenie struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3. Metody wykonywania połączeń kontaktów struktury
z wyprowadzeniami układu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.1. Montaż drutowy — zgrzewanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.2. Montaż bezdrutowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.4. Tworzywa polimerowe w połączeniach układów scalonych . . . . . . . . . .
8.4.1. Izotropowe kleje przewodzące . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.4.2. Kleje nieprzewodzące . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.4.3. Kleje anizotropowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.5. Montaż przestrzenny kilku struktur w jednej obudowie . . . . . . . . . . . . .
8.6. Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
www.wsip.com.pl
144
149
151
152
157
159
164
165
168
168
171
172
174
175
177
178
180
182
184
186
188
192
193
195
195
196
197
199
201
203
203
209
213
214
214
215
217
217
5
9.
Hermetyzacja podzespołów i mikroukładów elektronicznych . . . . . . . . . . . . . .
9.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2. Hermetyzacja poprzez zamknięcie układu w obudowie . . . . . . . . . . . . .
9.2.1. Metody zamykania obudów metalowych i ceramicznych . . . . .
9.3. Hermetyzacja przy użyciu tworzyw organicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.1. Technologie hermetyzacji tworzywami sztucznymi . . . . . . . . . .
9.4. Hermetyzacja przy użyciu tworzyw nieorganicznych . . . . . . . . . . . . . . . .
9.5. Ocena skuteczności hermetyzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.6. Problemy odprowadzania ciepła z elementów elektronicznych . . . . . . .
9.7. Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
219
219
220
221
225
226
229
230
231
233
10.
Konstrukcja i technologia czujników pomiarowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.1. Rola i znaczenie czujników pomiarowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.2. Zapotrzebowanie na czujniki pomiarowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.3. Rodzaje czujników pomiarowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.3.1. Czujniki wielkości fizycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.3.2. Czujniki wielkości chemicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.3.3. Czujniki stosowane w motoryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.3.4. Czujniki stosowane w systemach alarmowych . . . . . . . . . . . . . .
10.4. Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
235
235
235
237
238
246
251
254
256
11.
Wybrane podzespoły mechaniczne w konstrukcji sprzętu elektronicznego . . .
11.1. Wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.2. Połączenia nierozłączne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.3. Połączenia rozłączne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.4. Elementy służące do przenoszenia ruchu obrotowego . . . . . . . . . . . . . .
11.5. Prowadnice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.6. Sprzęgła . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.7. Przekładnie mechaniczne i cięgnowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.8. Połączenia, złącza, przełączniki i przekaźniki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.8.1. Połączenia owijane i zaciskane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.8.2. Złącza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.8.3. Przełączniki i przekaźniki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.9. Pytania i zadania sprawdzające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
258
258
258
262
264
265
265
266
268
268
269
271
274
Słowniczek wybranych terminów i pojęć . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
Indeks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277