Giáo trình điện tử cơ bản (nghề công nghệ ô tô trình độ cao đẳng)

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Điện tử mô đun sở của nghề Công nghệ ô tô biên soạn dựa theo chương trình khung chất lượng cao đã xây dựng ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Cơng nghệ tơ hệ Cao đẳng Giáo trình biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã xây dựng mức độ đơn giản dễ hiểu, học có thí dụ tập tương ứng để áp dụng làm sáng tỏ phần lý thuyết Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo giáo trình có cập nhật kiến thức có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung biên soạn gắn với nhu cầu thực tế Nội dung giáo trình biên soạn với lượng thời gian đào tạo 45 giờ gồm có: Bài 01 MĐ 08-01: Linh kiện thụ động Bài 02 MĐ 08-02: Linh kiện bán dẫn Bài 03 MĐ 08-03: Kỹ thuật hàn Bài 04 MĐ 08-04: Thiết kế chế tạo in Giáo trình tài liệu giảng dạy tham khảo tốt cho nghề điện tử dân dụng, điện tử, điện tử công nghiệp điện dân dụng Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo khơng tránh thiếu sót Rất mong nhận đóng góp ý kiến của thầy, cơ, bạn đọc để nhóm biên soạn điều chỉnh hồn thiện Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn Chủ biên: MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC BÀI 1: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG Điện trở 1.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo ứng dụng 1.2 Cách đọc, đo, cách mắc điện trở 1.3 Các linh kiện khác nhóm 13 Tụ điện 13 2.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo ứng dụng tụ điện 13 2.2 Cách đọc, đo cách mắc tụ điện 14 Cuộn Cảm 16 3.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo 16 3.2 Cách đọc, đo cách mắc cuộn cảm 16 Thực hành 17 4.1 Các bước đo kiểm tra linh kiện thụ động 17 4.2 Sinh viên thực hành đo kiểm tra 17 BÀI 2: LINH KIỆN BÁN DẪN 19 Khái niệm chất bán dẫn 19 1.1 Chất bán dẫn thuần 19 1.2 Chất bán dẫn loại P 19 1.3 Chất bán dẫn loại N 19 Tiếp giáp P-N Diode 20 2.1 Tiếp giáp P-N 20 2.2 Điốt tiếp mặt 20 2.3 Một số didoe khác 20 2.4 Đo kiểm tra diode 22 3.Transistor BJT 22 3.1 Cấu tạo, ký hiệu phân loại 22 3.2 Nguyên lý làm việc 22 3.3 Chế độ phân cực ổn định nhiệt 23 3.4 Đo kiểm tra transistor BJT 26 Transistor UJT 27 4.1 Cấu tạo, kí hiệu 27 4.2 Nguyên lý làm việc 28 4.3 Đo, kiểm tra transistor UJT 29 Transistor Trường (JFET) 29 5.1 Cấu tạo, kí hiệu 29 5.2 Nguyên lý hoạt động 29 Transistor trường (MOSFET) 30 6.1 Cấu tạo, kí hiệu 30 6.2 Nguyên lý hoạt động 31 6.3 Đo, kiểm tra transistor MOSFET- JFET 31 Linh kiện nhiều tiếp giáp 33 7.1 Thyristorr (SCR) 33 7.2 Triac: 35 7.3.DIAC 37 8.Thực hành lắp ráp mạch điện 38 8.1 Các bước thực lắp ráp 38 8.2 Sinh viên thực hành lắp ráp 38 BÀI 3: KỸ THUẬT HÀN 41 Giới thiệu dụng cụ cầm tay 41 1.1 Dụng cụ hàn 41 1.2 Chì hàn nhựa thơng 41 1.3 Kềm 42 Phương pháp hàn tháo hàn 43 2.1 Kỹ thuật hàn nối, ghép 43 2.2 Kỹ thuật hàn xuyên lỗ 44 2.3 Tháo bỏ mối hàn 45 Phương pháp xử lý mạch sau hàn 45 3.1 Yêu cầu mạch, linh kiện sau hàn 45 3.2 Phương pháp xử lý mạch sau hàn 45 Thực hành 45 4.1 Các bước thực 45 4.2 Sinh viên Thực hành hàn mạch điện 46 BÀI 4: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH IN 48 Thiết kế chế tạo mạch in 48 1.1 Chuẩn bị thiết bị vật tư 48 1.2 Các bước chế tạo 48 2.Thực hành 54 2.1 Các bước chế tạo mạch in 54 2.2 Sinh viên thực hành chế tạo mạch in 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN Tên mô đun: ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Mã mô đun: MĐ 08 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí dạy sau học xong mơn học Giáo dục thể chất, giáo dục quốc phòng, kỹ thuật, vật liệu khí, vẽ kỹ thuật, ngoại ngữ, thực hành nguội bản, kỹ thuật chung tơ - Tính chất: Là mơ đun kỹ thuật sở - Ý nghĩa vai trò của mô đun: Trong công nghệ kỹ thuật ô tô kỹ thuật điện tử đóng vai trị quan trọng hệ thống ứng dụng rộng rãi đồng thời có mặt hầu hết thiết bị thông tin liên lạc, phát thanh, đèn báo Mục tiêu mô đun: Sau học xong mô đun học viên có lực - Về kiến thức: + Phân tích cấu tạo nguyên lý linh kiện kiện điện tử thơng dụng + Nhận dạng xác ký hiệu của linh kiện, đọc xác trị số của chúng - Kỹ năng: + Đo, kiểm tra hư hỏng của linh kiện điện tử + Kiểm tra, thay linh kiện hư hỏng mạch điện tử + Lắp ráp mạch điện + Hàn mạch điện thiết kế board mạch - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Có sáng kiến, tìm tịi, khám phá q trình học tập cơng việc + Có khả tự định hướng, chọn lựa phương pháp tiếp cận thích nghi với học + Có lực đánh giá kết học tập nghiên cứu của + Tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình độ chun mơn Nội dung mô đun Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên mơ đun Lý Kiểm TT Tổng số nghiệm, thuyết tra thảo luận, tập Bài 1: Linh kiện thụ động 1 Điện trở 1.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo ứng dụng 1.2 Cách đọc, đo, cách mắc điện trở 1.3 Các linh kiện khác nhóm 1 Tụ điện 2.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo ứng dụng của tụ điện 2.2 Cách đọc, đo cách mắc tụ điện 3 Cuộn cảm 3.1 Ký hiệu, phân loại cấu tạo của cuộn cảm 3.2 Cách đọc, đo cách mắc của cuộn cảm Thực hành Bài 2: Linh kiện bán dẫn Khái niệm chất bán dẫn 1.1 Chất bán dẫn thuần 1.2 Chất bán dẫn loại P 1.3 Chất bán dẫn loại N Tiếp giáp P-N Điốt 2.1 Tiếp giáp P-N 2.2 Điốt tiếp mặt 2.3 Một số didoe khác 2.4 Đo kiểm tra diode Transistor BJT 3.1 Cấu tạo, ký hiệu phân loại 3.2 Nguyên lý làm việc 3.3.Chế độ phân cực ổn định nhiệt 3.4 Đo kiểm tra transistor Transistor UJT 4.1 Cấu tạo, kí hiệu 4.2 Nguyên lý làm việc 4.3 Đo, kiểm tra transistor UJT Transistor Trường (JFET) 5.1 Cấu tạo, kí hiệu 5.2 Nguyên lý hoạt động Transistor Trường (MOSFET) 6.1 Cấu tạo, kí hiệu 6.2 Nguyên lý hoạt động 6.3 Đo, kiểm tra transistor FET Linh kiện nhiều tiếp giáp 7.1 Thyristorr (SCR) 7.2 Triac 7.3 DIAC 7.4 Thực hành đo, kiểm tra linh kiện nhiều tiếp giáp Kiểm tra Bài 3: Kỹ thuật hàn 1.Giới thiệu dụng cụ cầm tay 1.1 Dụng cụ hàn 1.2 Chì hàn nhựa thơng 1.3 Kềm Phương pháp hàn tháo hàn 2.1 Kỹ thuật hàn nối, ghép 1 20 0.5 0.5 3.5 1.5 2 1 3 0.5 0.5 1 11 1 2.2 Kỹ thuật hàn xuyên lỗ 2.3 Tháo bỏ mối hàn Phương pháp xử lý sau hàn 3.1 Yêu cầu mạch, linh kiện sau hàn 3.2 Phương pháp xử lý mạch sau hàn 4.Thực hành Bài 4: Thiết kế chế tạo mạch in 1.Thiết kế chế tạo mạch in 1.1 chuẩn bị vật tư 1.2 Các bước chế tạo Chế tạo mạch in 2.1 Chuẩn bị thiết bị vật tư 2.2 Các bước chế tạo 2.3 Hoàn thiện mạch in 3.Thực hành chế tạo mạch in Kiểm tra Cộng 0.5 0.5 1 45 6 15 28 02 BÀI 1: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG Mã bài: MĐ 08-01 Giới thiệu: Trong kỹ thuật điện tử linh kiện phân chia thành nhiều loại tùy theo chức nhiệm vụ mạch điện mà có cơng dụng khác thực tế, linh kiện thụ động đề cập đến như: Điện trở, Tụ điện, Cuộn dây Mục tiêu: - Phân biệt điện trở, tụ điện, cuộn cảm với linh kiện khác theo đặc tính của linh kiện - Đọc trị số điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo qui ước quốc tế - Đo kiểm tra chất lượng điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo giá trị của linh kiện - Thay thế, thay tương đương điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo yêu cầu kỹ thuật của mạch điện công tác - Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo học tập Nội dung chính: Điện trở 1.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo ứng dụng Ký hiệu Hình 1.1 Ký hiệu điện trở Phân loại Điện trở than Hình 1.2 Điện trở than Điện trở phun Hình 1.3 Điện trở phun Điện trở dây quấn Hình 1.4 Điện trở dây quấn Cấu rạo - Điện trở than: bột than trộn với keo ép thành thỏi - Điện trở than phun: Bột than phun theo rãnh ống sứ - Điện trở dây quấn: dây kim loại có điện trở cao quấn ống cách điện tráng men phủ toàn bộ, chừa khoảng để dịch chạy thân điện trở nhằm điều chỉnh số Ứng dụng Hạn chế dòng điện qua tải, dùng làm cầu phân áp cho limh kiện bán dẫn, tham gia vào mạch tạo dao động 1.2 Cách đọc, đo, cách mắc điện trở Cách đọc trị số điện trở Bảng 1: Bảng Quy ước mầu Quốc tế Màu sắc Giá trị Màu sắc Giá trị Đen Xanh Nâu Xanh lơ Đỏ Tím Cam Xám Vàng Trắng Nhũ vàng -1 Nhũ bạc -2 Vòng thứ % sai số sau -Màu của than điện trở (khơng vịng màu) - sai số 20% -Vịng nhũ bạc - sai số 10% -Vòng nhũ vàng - sai số 5% -Vòng đỏ - sai số 2% -Vòng nâu - sai số 1% Hình 1.5 Bảng giá trị vòng màu Cách đọc trị số điện trở vòng màu Hình 1.6 Cách đọc trở vịng màu Vịng số vịng cuối ln ln có màu nhũ vàng hay nhũ bạc, vòng sai số của điện trở, đọc trị số ta bỏ qua vòng Đối diện với vòng cuối vòng số 1, đến vòng số 2, số Vòng số vòng số hàng chục hàng đơn vị Vòng số bội số của số 10 Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10 ( mũ vịng 3) Có thể tính vịng số số số không "0" thêm vào Màu nhũ có vịng sai số vịng số 3, vịng số nhũ số mũ của số 10 số âm Cách đọc trị số điện trở vịng màu Hình 1.7 Cách đọc điện trơ vịng màu 10 Hình 3.5 Kềm cắt Kềm mỏ nhọn Công dụng: - Dùng để giữ đoạn dây đồng (khi xi chì) - Dùng để giữ chân linh kiện hàn - Dùng để giữ đoạn dây - Dùng để bóc vỏ dây dẫn Hình 3.6 Kềm mỏ nhọn Phương pháp hàn tháo hàn 2.1 Kỹ thuật hàn nối, ghép Phương pháp hàn dây đồng - Để hàn hai dây đồng dính vào với nghệ thuật Cái gần giống với sắt - Dùng dao hay giấy nhám đánh lớp oxyt hay lớp men bọc quanh dây (nếu dùng dây đồng tráng men ê may) Dây xem ửng màu đồng (màu hồng nhạt), bóng quanh vị trí vừa làm Điều quan trọng cần ý, sau làm ta phải thực việc xi chì ngay, để lâu, lớp oxyt phát sinh lại Tuy nhiên, vị trí vừa làm lớp oxyt, ta dùng mỏ hàn có cơng suất q lớn (phát sinh nhiều nhiệt lượng) để hàn phát sinh lại lớp oxyt điểm hàn nhiệt - Muốn xi chì, đầu tiên phải làm nóng dây dẫn cần xi, ta đặt đầu mỏ hàn bên dây cần xi để truyền nhiệt (dây dẫn đầu mỏ hàn đặt vuông góc) Khi truyền nhiệt, quan sát màu hồng của dây, màu hồng sẫm dần nhiệt độ gia tăng, quan sát ta đưa chì hàn (có bọc nhựa thơng) tiếp xúc lên dây dẫn, chì hàn đặt khác phía với đầu mỏ hàn - Khi điểm cần xi đủ nhiệt, chì hàn chảy bọc quanh dây điểm cần xi, chì loang từ mặt xuống phía (đi phía nguồn nhiệt, tức đầu mỏ hàn) Nhờ thao tác này, nhựa thơng có sẵn chì tan trước tẩy điểm xi, tránh oxyt hóa, đồng thời chì nóng chảy sau dễ bám lên dây Tuy nhiên, đưa nhiều chì vào điểm xi (quá mức yêu cầu), lớp xi dày bị bám màu nâu nhựa thông chảy cháy điểm xi 43 - Dây đồng phải tiếp xúc với đầu mỏ hàn thực liên tục theo nguyên tắc tiến hai bước lùi bước xoay tròn dây đồng, bước khoảng 2mm Điều quan trọng cần nhớ (khi thực lần lượt điểm xi nhau), khớp tiếp giáp hai khoảng xi phải thực cho tích tụ chì thành lớp dày Hàn nối hai đầu dây dẫn Phương pháp hàn gọi mối hàn ghép đỉnh Ta dùng phương pháp muốn tạo đoạn dây dẫn hình đa giác nối dài hai dây dẫn ngắn Tuy nhiên, mối hàn khó thực có độ bền kiểu khác Mối hàn ghép song song Thường dùng để nối hai dây dẫn với nhau.Khoảng cách giao thường chọn tuỳ theo yêu cầu.Trong trình thực tập nên chọn khoảng cách giao ngắn 5mm tăng dần theo trình độ Mối hàn ghép vng góc Mối hàn đạt yêu cầu phải tạo chì bám xung quanh điểm đặt hai dây dẫn vng góc 2.2 Kỹ thuật hàn xuyên lỗ Kỹ thuật hàn xuyên lỗ thực theo bước sau: - Bước 1: Làm mạch trước hàn linh kiện + Trước hàn linh kiện phải làm mạch in giấy nhám nhuyễn để loại bỏ lớp đồng oxit board (đặc biệt điểm hàn) để đảm bảo mối hàn dính thiếc với tỷ lệ diện tích bề mặt cao Công việc quan trọng mạch chưa phủ thiếc Để làm điểm hàn đồng dùng cục cao su bào mòn vật liệu tương tự - Bước 2: Vệ sinh đầu mỏ hàn trước hàn + Chùi đầu mỏ hàn Cleaning Wire (giống miếng chùi nồi) lần trước hàn Hình 3.7 - Bước 3: Tráng chì hàn vào đầu mỏ hàn + Dùng nhựa thơng chì hàn nóng chảy đặc để tráng đầu mỏ hàn trước lần hàn Chú ý khơng để chì hàn bám dính nhiều đầu mỏ hàn - Bước 4: Cắm linh kiện vào lỗ hàn: + Linh kiện điện trở bẻ gập chân linh kiện kìm vừa theo khoảng cách của lỗ hàn + Cắm linh kiện vào lỗ hàn + Bẻ nghiêng chân linh kiện phía bên mặt hàn để linh kiện bám vào mạch in tránh trường hợp linh kiện bị rơi hàn, việc bẻ nghiêng chân linh kiện có tác dụng tăng độ bền vật lý cho linh kiện trình sử dụng - Bước 5: Bấm chân linh kiện + Chúng ta thường hay thực khâu bấm chân linh kiện sau hàn làm theo cách dễ hơn, tránh việc linh kiện rơi khỏi mach in bấm chân.Thực cách khơng có lợi cho mạch in, tốt nên bấm chân linh 44 kiện trước hàn - Bước 6: Làm nóng chân linh kiện điểm hàn + Đặt đầu mỏ hàn tiếp xúc đồng thời với chân linh kiện điểm hàn để nung nóng hai lúc Nhiều người tâm nung nóng điểm hàn mạch in kết đồng mạch in dễ bị bung chì hàn bao phủ xung quanh chân linh kiện khơng có tiếp xúc mặt điện hay đơi có độ bền vật lý của mối hàn không cao 2.3 Tháo bỏ mối hàn Hàn nhầm, hỏng chuyện bình thường lúc làm mạch.Việc loại bỏ mối hàn đơn giản Sau cách loại bỏ mối hàn thông thường Cách 1: Dùng dây đồng hút chì hàn +Làm nóng dây đồng +Làm chảy mối hàn +Dùng dây đồng hút hết chì hàn Cách khơng ưa chuộng hút không mối hàn Cách 2: Dùng ống hút chì Hình 3.8 Hút chì Phương pháp xử lý mạch sau hàn 3.1 Yêu cầu mạch, linh kiện sau hàn Mạch in sau hoàn thiện phải đạt số yêu cầu sau: - Mach in nhìn mắt thường phải đẹp, linh kiện bố trí hợp lý, đơn giản - Linh kiện mạch phải thay dễ dàng bị hỏng - Mạch hoạt động phải ổn định - Mối hàn phải bền, đẹp, khơng bị dính sang mối hàn khác 3.2 Phương pháp xử lý mạch sau hàn Sau làm xong tất bước ta tiến hành test mạch cách dùng đồng hồ VOM đồng hồ điện tử để kiểm tra thông mạch thông số khác của mạch in - Kiểm tra đường in nguồn điện mạch - Kiểm tra linh kiện của mạch in đã hàn - Kiểm tra test hoạt động của mạch Hoàn thiện mạch đưa vào hoạt động Để tránh cho mạch khỏi bị oxy hóa, ta quét lên mạch lớp bảo vệ Dung dịch bảo vệ: RP7, sơn bóng, nhựa thơng Đối với RP7 sơn bóng phun trực tiếp lên mạch cịn nhựa thơng ta làm sau: lấy nhựa thơng đập nhỏ đem hịa tan xăng thơm axeton dung dịch dạng keo, sau quét lên mạch, xăng thơm hay axeton bay lớp nhựa thơng bảo vệ mạch Thực hành 4.1 Các bước thực Bước 1: Khảo sát mạch điện cần hàn Bước 2: Cắm linh kiện vào board mạch in 45 Bước 3: Dùng mỏ hàn làm nóng vị trí hàn làm nóng chổ hàn, đưa chì vào, chờ chì chảy phủ chổ hàn, lấy chì trước, lấy đầu mõ hàn ra, chờ chổ hàn nguội Sau cắt chân linh kiện Bước 4: Kiểm tra lại dấu hàn vị trí hàn Bước 5: Bao phủ lên bề mặt hàn lớp nhựa thông xăng pha để tạo độ bóng cao chống oxy hóa bề mặt hàn 4.2 Sinh viên Thực hành hàn mạch điện Bài thực hành số 1: Thực hành lắp ráp hàn board mạch mạch điều khiển tốc độ động DC Hình 3.9 Mạch điều khiển tốc độ động DC Bài thực hành số Thực hành lắp ráp hàn board mạch cảm biến ánh sáng tự động bật đèn trời tối dùng IC 555 Hình 3.10 Mạch cảm biến ánh sáng Những trọng tâm cần ý - mỏ hàn chì kết hợp hàn - mối hàn phải bóng nên bao phủ mối hàn - Kiểm tra đường in nguồn điện mạch - Kiểm tra linh kiện của mạch in đã hàn - Kiểm tra test hoạt động của mạch sau hàn Bài tập mở rộng nâng cao Lắp ráp hàn hoàn thiện mạch âm sắc 46 Hình 3.11 Mạch điều khiển âm sắc Yêu cầu đánh giá kết học tập Nội dung + Về kiến thức: Trình bày phương pháp hàn tháo hàn + Về kỹ năng: Hàn tiêu chuẩn kỹ thuật, Tháo hàn an toàn cho mạch điện linh kiện + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá phương pháp viết, trắc nghiệm + Về kỹ năng: Được đánh giá phương pháp thực hành + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng 47 BÀI 4: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH IN Mã bài: MĐ 08-04 Giới thiệu: Sinh viên cần trang bị kiến thức thiết kế mạch để tự thực hành thiết kế hoàn chỉnh số mạch điện thông dụng phương pháp tay.Việc thiết kế chế tạo mạch in cần sinh viên nắm bắt kỹ thuật hàn linh kiện khối lượng kiến thức tương đối lớn linh kiện điện tử: điện trở, tụ điện số IC: 555, CD4017, MSC51, Vì vậy, chế tạo mạch in tổng hợp kiến thức của sinh viên điện tử,diều giúp người dạy có sở để đánh giá lực của sinh viên qua trình học Mục tiêu: - Chế tạo mạch in của mạch điện tử đơn giản đạt yêu cầu kỹ thuật - Thiết kế sơ đồ mạch in thủ công - Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp Nội dung chính: 1.Thiết kế chế tạo mạch in 1.1 Chuẩn bị thiết bị vật tư Board đồng hay cịn gọi mạch in, phím đồng Testboard Thuốc rửa sắt clorua (Fe2Cl3) Mạch in đã in sẵn giấy Bút lông dầu Bàn ủi Cưa Dùng khoan tay cho dễ khoan Axeton cồn Thước kẻ Khay nhựa dùng để rửa Board đồng 1.2 Các bước chế tạo Vẽ tay - Trong phương pháp chế tạo thủ công vẽ tay ta nên có mạch in định sẵn để vẽ, dùng viết long dầu để vẽ ý chọn loại chịu khả tẩy mạch Hình 4.1 Sơ đồ mạch in sau mirror - Sau hoàn thiện phần vẽ mạch lên board, cần sử dụng Testboard để đánh dấu điểm khoan mạch có sẵn lỗ cố định để đánh dấu chuẩn khoảng cách, đảm bảo gắn vừa linh kiện (nhất IC) 48 Hình 4.2 Testboard Đặt cố định mạch in cần vẽ mạch Hình 4.3 Dùng bút lơng để chấm lỗ xác định vị trí của linh kiện cần thiết ứng với vị trí lỗ của testboard Hình 4.4: Bút lơng dầu Để đánh dấu chân linh kiện cách xác, ta dựa vào sơ đồ mạch in đã vẽ, tránh trường hợp đặt linh kiện gần gây lỗi linh kiện chồng lên Hình 4.5 49 Sau đã định vị chân linh kiện, ta dùng bút lông dầu vẽ chân linh kiện theo hình 4.6 Hình 4.6 Tiếp theo, ta dùng thước kẽ để vẽ đường dây dẫn để nối chân linh kiện cần nối theo sơ đồ mạch điện Hình 4.7 Mạch sau vẽ Bây giờ ngâm mạch đồng vào dung dịch Fe2Cl3 (dùng bột sắt pha với nước) Chú ý vừa ngâm vừa lắc cho tốc độ tan lớp mạ đồng diễn nhanh Hình 4.8 Rửa mạch Fe2Cl3 Mạch sau đả rửa hết lớp đồng Hình 4.9 Mạch in sau rửa Phần mạch in lớp đồng khơng bị hịa tan nằm lớp mực mà ta đã vẽ,tiếp theo dùng axeton cồn Tẩm axeton vào bơng gịn lau mạch cho lớp mực Cuối dùng khoan để khoan lỗ mạch, hàn linh kiện test bord mạch 50 Hình 4.10 Làm mạch in phương pháp ủi Phương pháp dùng mạch đã in sẵn giấy, sau đặt lên phím đồng dùng bàn ủi để ủi, lúc tác dụng nhiệt làm nóng chảy mực in giấy dính vào phím đồng Bước 1: Tạo file mạch in in giấy Dùng phần mềm vẽ mạch để thiết kế mạch in Orcad, Proteus xuất file ảnh file mạch in đã hoàn thành Sau xuất file ảnh, ta đem in giấy Hình 4.11 File layout dùng để in mạch Bước 2: Tạo mạch in board đồng - Cắt phần mạch in giấy cho sát kích thước cần làm - Cắt board đồng với kích thước - Úp phần giấy phía mực đè lên mặt đồng Làm cho vừa vặn, đừng chà qua chà lại Để hai lên gỗ phẳng hay vật khác để làm đế - Bàn ủi cắm điện để mức nóng cao - Đặt bàn ủi đè lên lớp giấy đồng ban nãy Đè mạnh cố định chỗ khoảng 30 giây cho lớp keo mực in chảy bám dính vào mặt đồng - Miết bàn ủi diện tích board để đảm bảo tất mực in bị nóng chảy Thời gian cịn tùy vào kích thước board, độ nóng lực miết xem hình 4.12 - Để board chỗ thống cho nguội hồn tồn 51 Hình 4.12 Dùng bàn để ủi mạch Bước 3: Gỡ lớp giấy in - Pha thau nước xà phịng đủ để ngâm phủ tồn board - Bỏ board vào ngâm khoảng 20 phút Hình 4.13 Ngâm mạch xà phòng -Lấy board Lúc lớp giấy bị phân hủy tróc Hình 4.14 Mạch sau ngâm xà phòng - Dùng tay gỡ nhẹ lớp giấy giấy bề mặt mạch in hết 52 Hình 4.15 Mạch sau gỡ giấy Do trình gỡ ủi có nhiều chỗ mạch bị xước khơng có mực nên ta dùng bút lông dầu tô lại chỗ khơng có mực để làm xong mạch khơng bị rỗ hay bị đứt mạch Bước 4: Rửa mạch in Dùng thuốc rửa pha với nước Sau pha xong ta cho mạch in vào dung dịch sau lắc cho mạch in bị ăn hết lớp đồng khơng cần thiết Hình 4.16 Rửa mạch in Khi lớp đồng bị ăn hết, ta lấy rửa nước khô sấy khô, dùng giấy nhám nhuyễn chà lớp mực in board cho Hình 4.17 Mạch sau rửa Fe2Cl3 53 Bước 5: Khoan mạch in Dùng khoan tay để khoan (có thể dùng khoan máy) với linh kiện thường trở, tụ, IC ta dùng mũi 0.8mm cịn IC 78xx, triac thù ta dùng mũi 1.2mm Hình 4.18 Mạch in khoan lỡ Bước 6: Hàn linh kiện test mạch Sau làm xong tất bước ta tiến hành hàn linh kiện test mạch 2.Thực hành 2.1 Các bước chế tạo mạch in Bước 1: Tạo mạch in chọn mạch vẽ có sẵn Bước 2: Làm tạp chất mạch đồng Bước 3: Vẽ tay lên mạch đồng ủi mạch in lên đồng Bước 4: Pha hóa chất tẩy mạch đồng Bước 5: Khoan mạch, lắp ráp hàn chân linh kiện Bước 6: Kiểm tra đường mạch sau hoàn thiện 2.2 Sinh viên thực hành chế tạo mạch in Bài thực hành số Thực chế tạo mạch in phương pháp thủ công, lắp ráp mạch điện, nhận xét kết đạt theo sơ đồ mạch cảm biến ánh sáng dùng quang trở Hình 4.19 Mạch cảm biến ánh sáng Bài thực hành số Thực chế tạo mạch in phương pháp thủ công, lắp ráp mạch điện, nhận xét kết đạt theo sơ đồ mạch điều khiển động SCR 54 Hình 4.20 Mạch điều khiển động SCR Những trọng tâm cần ý -Cần xác định loại viết vẽ mạch - Tránh chập mạch vẽ - pha dung dịch rửa mạch khoảng thời gian cho phép tránh mạch bị tấy lớp đồng - khoan mạch theo kích thước chân linh kiện Bài tập mở rộng nâng cao Thiết kế thi công mạch chạy chữ, nhận xét kết Hình 4.21 Mạch chạy chữ dùng transistor 55 Yêu cầu đánh giá kết học tập Nội dung: + Về kiến thức: Trình bày bước thực chế tạo tạo mạch in + Về kỹ năng: chế tạo mạch in đơn giản theo phương pháp thủ công + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá phương pháp viết, trắc nghiệm + Về kỹ năng: Được đánh giá phương pháp thực hành + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp Điều kiện để hồn thành mơ đun để dự thi kết thúc mơ đun: + Người học tham dự 70% thời gian học lý thuyết đầy đủ học tích hợp, học thực hành, thực tập + Điểm trung bình chung điểm kiểm tra đạt từ 5,0 điểm trở lên theo thang điểm 10; + Người học có giấy xác nhận khuyết tật theo quy định hiệu trưởng xem xét, định ưu tiên điều kiện dự thi sở sinh viên phải bảo đảm điều kiện điểm trung bình điểm kiểm tra + Số lần dự thi kết thúc mô đun theo quy định khoản Điều 13 Thông tư 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13 tháng năm 2017 Điều kiện để công nhận, cấp chứng nhận đạt mô đun đào tạo: Người học công nhận cấp chứng nhận đạt mơ đun có điểm trung bình mơ đun theo thang điểm 10 đạt từ 4,0 trở lên 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình điện tử kỹ thuật linh kiện điện tử (Nguyễn Tấn Phước, NXB TP HCM) 1998 [2] Giáo trình linh kiện điện tử ứng dụng (TS Nguyễn Viết Nguyên - Nhà xuất Giáo dục), 2018 [3] Sổ tay linh kiện điện tử cho người thiết kế mạch (R H.WARRING - người dịch KS Đoàn Thanh Huệ - nhà xuất Thống kê) [4] Kỹ thuật mạch điện tử (Phạm Xuân Khánh, Bồ Quốc Bảo, Nguyễn Viết Tuyến, Nguyễn Thị Phước Vân - Nhà xuất Giáo dục) 57