微电子工艺实习报告
一、实习目的
1、了解和熟悉电子元件的表面封装技术；
2、掌握电路板（PCB板）的制作流程及各道工序的工艺； 3、掌握电子元器件（包括集成电路、贴片元件等）的焊接技术
二、制作的题目：
音调可调小功率放大器
图1 音调可调小功率放大器原理图
说明：1、（RP1、RP4）、（RP3、RP6）、（RP2、RP5）为 同轴双联电位器，分别用于低
音、高音及音量调节。 2、最大输出功率1.25W。 3、要注意合理分布去耦电容。
三、感光板制作PCB板的步骤过程
（一）建立原理图文件
根据题目的要求，使用Altium Designer软件，新建一个原理图文件SchDoc，按照给出的原理图，先画好相关的库文件，如TDA2822M，然后放入元件，并准确连接好线路，以及元件的标号名称、封装格式等。
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（二）生成PCB文件
新建一个PCB文件Pcbdoc,先画好相关元件的封装，如LM324N， 然后将先前画好的原理图Update到新建的PCB文件中，DRC检查无误后，在新建的PCB文件中，完成布线工作。完成的电路板图如下图所示：
图2 音调可调小功率放大器PCB图
（三）打印菲林
电路板的制作可以使用感光板也可以使用覆铜板，但是为了结合现有的材料，感光板，所以决定使用感光板。鉴于实验室的与制作的方便，我使用的是硫酸纸，喷墨式打印机打印，据说这种方法的效果 没有比较差，没有比选择透明的菲林用激光打印机来打印的方法的效果好。
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图3 音频可调小功率放大器打印后的菲林纸图形
（四）曝光
准备刀子，感光板，打印好的菲林纸，台灯，透明玻璃板，钟表
用比较锋利的刀子把感光板裁成需要的大小，这里裁成的大小是10cm*7cm。用刀子把裁割的板子上面的毛边刮掉，将感光板上面的那一层白色的保护膜撕掉。玻璃放在比较平整的台面上，然后感光板放在玻璃上面，注意绿色的曝光面朝上。将打印好的菲林轻轻铺在感光板上,并对好位置，注意菲林纸的正反面，将另外一块玻璃压上,利用上面那块玻璃本身的自重使曝光板和菲林紧贴在一起。注意，整个过程必须要在两分钟内完成，并且不要刮到感光板的绿色面，以免造成电路图的断线。
确认无误后，开始曝光。采用日光台灯曝光，台灯和感光板的距离约为5cm，开始曝光后，记下这时的时间。由于使用的感光板，已经存放了一段时间，因此要适当延迟曝光时间，这里曝光15分钟左右。注意曝光时间，不要太多也不要太短。 （五）显影
在曝光的15分钟内，还有一件事必须要做的，就是配制显影剂。在一个塑料盆里，将显影粉和水，按照1:20的比例调好，注意水不要放得太多，稍微能淹没平放的板子就行。摇晃盆子，使显影粉充分溶解到水中。将曝光后的感光板尽快放入调制好显像剂的盆中，左右摇晃盆子，待线路慢慢显示出来。等到线路完整显示出来后，即可把感光板取出来。感光板取出来后，要用水冲洗一下，并用柔软的布或者纸巾把水吸干，仔细看线路是否短路或者断路的线，线与线直接出现了短路，用刀将上面的造成短路的绿膜刮掉，保证线路不短路；如果线出现了断路，就用相对细的油性笔连起来。由于显影这步骤，是整个PCB制作的过程，因此显影的好坏，直接影响到PCB的质量问题，因此务必要在此步骤，多加留意。 （六）蚀刻
将塑料盆子洗干净后，将三氯化铁放入塑料盆中(注:不能用金属盆),按250g三氯化铁配1500ml-2000ml的水进行调配,水量刚好覆盖感光板即可。三氯化铁充分溶于水中后，将已显影的电路板放入盆中进行蚀刻,如显影过程一样，蚀刻的过程当中也不停的晃动盆子,使蚀刻均匀并可加快蚀刻速度。留意感光板的蚀刻效果，三氯化铁溶液与已显影的感光板上面的裸露的铜发生化学反应，蚀刻过程中会发现铜会慢慢的溶于溶液中，当线路清晰可见时，即蚀刻完成。这过程大概3分钟以上，看溶液的浓度而定。蚀刻完成后将电路板取出用水轻轻冲洗即可。此时，如果还存在短路，可以小刀把铜刮掉。
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（七）钻孔
根据孔径的大小，选择适当的钻头，有0.5mm,0.8mm,1mm不等，一般情况下，打出来的孔刚好能与蚀刻的板子上面的孔的大小一致，孔径刚好能插入元器件的引脚为宜，如果不能插入，就要改用较大的钻头重新再钻一次。 （八）焊接
钻孔完成后 ，把相关的元器件插入的正确的位置上，主要正反面。使用电烙铁和焊锡将主要的元器件焊接好，从低到高，逐渐把元器件焊接好。 （九）测试
电路焊接完成好，先用万用表检查电源线与底线是否存在短路现象，尤其是芯片位置。如果正常，即可上电。接上电源5~9V，功放正常。接入音频信号，检查是否高低音是否可调，一切正常后，作品完成
四、遇到的问题与解决方法
1、感光板质量问题
工艺使用的感光板是班里集体分发的板子，由于该板子存在一定的质量问题，结果导致很多同学按照正常的PCB制作步骤，却无法成功地做好PCB板。在显影的过程中，我也遇到了这个问题。显影差不多结束的时候，发现线路显影得不够彻底，刚开始以为显影粉不够，添加显影粉后没有任何变化，因为曝光失败了，没想到却意外发现，显影完的板子还有一层薄绿膜，于是我取出感光板，用水冲洗了一下，然后使用废弃的牙刷，将感光板刷了一次，这次线路清晰可见，显影效果非常好。 2、原理图存在缺陷
上电测试后，发现扬声器的声音不正常，声音断断续续。经检查，电路连接没断路，没短路一切按照原理图连接。经过对电路原理图的分析与解读，我发现了，电路图中芯片附近的电源线与底线之间缺少了几个滤波电容，导致了音频电路发生了自激现象。解决方法在芯片的电源端与接地端并联一个电容。 3、两个扬声器效果不一样
声音相当正常后，发现两个扬声器的发音效果不一样，一个清晰饱和，一个嘈杂小声。经过示波器的检测发现，两端的输出波形基本一致，效果不应该如此，分析后得出其中一个扬声器是次品！解决方法，更换一个扬声器，音质恢复正常。经测试，音量可调，高低音可调，作品完成。
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五、总结
本次工艺实习，我选择的是音调可调小功率放大器，既熟悉了对音频放大的基本原理，也巩固了很多电子方面的专业知识，包括模拟电子，数字电子，高频电子等。通过本次的工艺实习，我掌握了电路板的制作流程和各道工序的工艺，对电子元器件的基本常识，表面封装技术及焊接技术有了更深入的了解，对电路的分析，检测与维修等方面积累了不是宝贵的经验，这对我们毕业后的工作很有帮助。理论与实际相结合也很重要的，在制作的工程中，如果完全按照说明书所说，不懂的灵活变通，往往会导致失败，还要注意其他相关问题与技巧。比如：曝光时候，要注意把握曝光时间，光照的强度和菲林纸的距离等，很多同学很容易在此步骤失败；曝光完的板子不能在日常时间下暴露太久时间，否则效果不好，甚至导致前面的曝光无效，最好是一曝光完就放入盆中；在显影和蚀刻的过程中，感光板的绿色面要朝上，以免盆底刮花电路图等。
总的来说，虽然本次的工艺实习遇到的困难不少，但也达到了理论与实际相结合的目的，在巩固知识的同时，也锻炼了自己的实践能力，使自己对未来有了更多的信心。最后，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！
六、附录：
附录1 元件清单表
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附录2 实物图
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