电子爱发体育产品结构设计精选(九篇)

　　爱发体育航天电子产品结构的功能是维持设备的外部构型,提供内部电路板组件、独立的元器件及模块的安装空间,满足安装要求,确保在各种受载条件下元器件、组件的安全,其中力学设计是结构设计中最重要的内容之一。

　　航天电子产品所承受的载荷根据其力学特性可分为静载荷和动载荷,通常静载荷可以通过采取适当措施减小其影响。动载荷则比较复杂,航天器在地面到发射、进入轨道和返回地面的各阶段工作状态下要经受各种环境条件,都属于动载荷范畴,下表是航天器飞行过程中的动态激励特性。

　　动载荷中的高频部分容易衰减,低频部分则不容易衰减,如果航天电子产品中的元器件或结构组件的固有频率与上述动态激励的频率相同,则容易引起共振,发生事故,所以航天电子产品的结构设计过程中必须尽量提高整体的基频。

　　模态分析的目的是确定航天电子产品结构的动态特性(固有频率和振型)。因为它一方面可以避免与电子元件及控制元件的频率共振,另一方面是其它动力响应分析的基础,为结构设计选型提供依据。

　　航天结构设计的一般流程如图1所示。其中一个数值分析验证和试验验证两个反馈环节,其中的力学分析就包含模态分析,但此时模态分析的目的是检验详细设计后的结构是否满足基频的要求。一般从总体设计到详细设计中间环节往往凭设计人员的工程经验,如果到详细设计完成后的力学分析中发现问题,则需要重新进行详细设计,甚至可能需要对总体设计的进行更改。

　　同时,由于模态分析可以使用比较简单的模型,使用有限元分析便可得到结构的固有频率,需要的代价很小,且在结构详细设计之前增加一项模态分析能有助于结构的选型,可以提前发现问题,有效的减少结构设计的反复,并能为详细力学分析提供初始数据。结合实际工作提出如下结构设计的优化流程,具体如图2所示:

　　下文就通过一个实例来分析总体设计阶段增加模态分析的对于航天电子产品设计的重要作用。

　　有限元的基本思想是将弹性体离散成有限个单元,然后据各单元节点的位移协调和节点力平衡,其动力学基本方程:

　　由于一般结构阻尼对结构的固有频率和振型影响极小,所以,求结构的固有频率和振型时,直接用无阻尼的自由振动方程求解,即:

　　因任意弹性体的自由振动都可分解为一系列的简谐振动的迭加:即结构上各节点位移为:

　　上式称为结构的特征方程。设计结构的自由度为n,则特征方程为ω的n次代数方程,其n个根称为特征值,记为ω21,…ω2n。

　　对于有n个自由度正定系统,就得到ω2的n个大于零正实根。振型就是任一阶固有频率作简谐振动时,各频率对应的n个振幅值间所具有确定的相对比值,表示系统有一定的振动形态。由于篇幅所限其具体方法本文不再赘述。

　　航天电子产品中电路板形状的选择是一个比较常见的任务,也是电路设计、结构设计和可靠性设计的基础。下面将就某仪器的三种电路板方案进行分析,来说明模态分析在结构选型过程中的应用。

　　本文模型建立过程中对其忽略电路板和元器件细节,在ANSYS有限元软件平台上,假设有效载荷和模块结构质量均匀分布。本文结合实际,选择三种面积基本相当的电路板形状作为备选,具体情况如下:

　　方案A的电路板为正方形,其对应的箱体为薄的、底面为正方形的箱体,如图3所示。

　　方案B电路板选择为长方形,其对应的箱体是薄的、底面为长方形的箱体,相对于方案A,其特点是减小了面板面积,增加了长度,如图4所示。

　　方案C则选择两层电路板布线,通过四颗支柱连接,其对应的箱体是比A、B两个方案高的正方形箱体,但减小了底面积,如图5所示。

　　三种方案各有优缺点,在没有其它设计约束的情况下,电路设计人员和结构设计人员要凭经验选择一种方案作为设计的输入,本文试图通过对三种电路板的模态分析试图找出其中的优劣,进而做出选择。

　　在ANSYS软件中我们利用3D-Elastic Shell 63和3D-Elastic Beam 4单元对电路板的连接杆进行模拟。输入实常数及材料常数,以Smartsizing网格密度的方式。电路板材料采用环氧酚醛层压玻璃布板,电路板连接结构采用2A12硬铝。

　　由于主要影响系统结构是最低几阶的固有频率,本例中我们取前5阶固有频率进行计算,具体计算过程从简,由于经过了适当简化,普通配置的台式机的计算时间一般只需要几秒钟。在相同的边界条件和物理属性参数的情况下,经过仿真计算,获得了三种不同方案的电路板结构的固有频率和振型,三种方案的基频和振型结果分别见表2,三种方案的第一阶振型和应力云图分别见图6、图7和图8。

　　上述结果可以看到,方案A的固有频率最小为221.03Hz,方案B的固有频率最小为187.02Hz,固有频率均大于100Hz,且均未出现应力集中的情况均能符合要求。分析结果显示出正方形电路板方案的固有频率更高,对结构

　　方案C的最小固有频率为23.10Hz,基频太低,与表1中动态激励中的低频部分重叠较多,容易引起共振而破坏系统结构。且方案C的产生的应力比前两个方案大,并且出现了应力集中的情况,薄弱环节出现在4根支柱的连接处,有可能在上下两层电路板的这8个点对造成直接的破坏,换句话说,要采用方案C则需要对两电路板进一步加固,或改为其他的双层固定方式,并同时解决固定支柱位置的应力集中问题。

　　(1)通过上文分析,可以得出,方案A最优,可以作为下一步结构设计的输入,如果必须选C则应该另选其他的支撑形式,并且还要对连接处做进一步分析,处理好电路板上应力集中的问题;

　　(2)采用模态分析对航天电子产品结构选型有一定的指导意义,能从大量的方案种找出可能比较合理的方案,并为详细设计后的力学分析提供了初步的分析依据;

　　(3)模态分析仅仅是航天电子结构动力学分析的一种,也是其他动力学分析的基础,故模态分析数据良好并不能说明其他动力学分析可以忽略。反之如果模态分析出现问题,则必须认真分析结果,并采取措施提高基频;

　　(4)计算的时候仅考虑了电路板,忽略了元器件的重量和分布,忽略了电路板上覆铜层的特点,所以计算结果与实际可能有一定差别,但计算结果能对定性的分析构型的优劣提供可靠依据,对结构选型有一定的参考价值。且计算固有频率和振型结果,没有考虑阻尼等因素,还需进一步仿真分析修正和模拟空间环境模态分析试验验证。

　　航天电子产品结构设计过程中,使用有限元分析方法进行初步的模态分析可较方便的得到某一构型的基频和振型,为判断结构的优劣提供了依据,可以给电路设计和结构设计提供了初始的输入,也为进一步动态仿真分析和模拟空间环境模态分析试验验证提供了依据,由此可以看出,在总体设计阶段增加简单的模态分析可以以很小的代价获得最终产品的大致评价,对初始设计阶段的选型有一定的指导意义,可以减少设计的盲目性,可以改进航天电子产品结构设计流程。

　　电子产品整体包装设计中，首先要考虑实际工作需要，进行设计需求分析。需求是电子产品整体包装设计首要解决的问题，只有在明确需求的前提下，结合工作需要，然后合理设计系统结构。从而更好为各项工作水平，促进工作水平提升，让电子产品为各项工作提供有效服务。

　　设计需求是电子产品整体包装设计前首先要明白的内容，对后续设计和开发工作发挥指导作用，具体是指对电子产品在性能、行为、功能、设计等方面的期望。需求分析的目的是阐述设计的目的及意义，为电子产品设计和实现提供指导。计算机技术在设计中的应用，不仅推动管理现代化，还能提升管理水平。尤其是在电子产品整体包装设计工作中，更需要开发相应的设计系统，顺应这种趋势，对相关数据进行有效处理，促进管理水平提高。同时在设计过程中，还要考虑系统的可扩展性以及与其他系统的兼容性，为系统升级和更新创造良好条件。电子产品整体包装设计中应该进行综合全面考虑，应用信息技术和互联网技术，进行设备管理、系统管理、用户管理等各项功能操作，为电子产品应用，学习相关知识创造条件。总的来说，电子产品整体包装设计应该具备以下几项功能：注意收集管理员的管理经验，系统具备让管理员与用户互动的功能，采用科学管理模式促进系统管理效率提高，系统涵盖电子产品的大部分管理工作。在具备这些功能的前提下，合理进行电子产品设计，促进管理工作水平提高，为电子产品整体包装设计水平提升创造便利。

　　为提高用户综合素质，培养用户动手操作能力和实践技能，更好适应工作岗位需要，重视电子产品整体包装设计是十分必要的，能为这些目标顺利实现提供保障。包装设计能服务各项工作，以方便管理，实现资源共享，利用数据库技术、信息技术、现代管理理念、网络等，构建有效的系统，满足电子产品整体包装设计需要，更好服务于管理和学习的各项工作。电子产品整体包装设计的原则包括以下几项。2.1包装成本最低原则。为节约成本，降低使用的费用，整体包装应该采用系统工程思想，避免浪费现象发生，满足电子产品需要，提高整体包装设计水平。要注重对设计进行价值分析，有效满足客户需要。包装综合成本包括包装生产、使用、流通成本。应该加强设计工作，重视每个环节的管理，努力节约成本，防止资金出现超支现象。2.2包装材料节约环保原则。选用绿色、节能、无毒、无污染的材料，通过选用节能环保型材料，不仅能满足整体包装设计需要，还可以实现包装材料的无毒化，便利人们使用，有利于人们的身心健康。要避免出现过度包装现象，节约资源，降低不必要的损失，并保护周围环境。还要减轻包装制品的重量，方便装卸和运输，节约流通成本，避免资金出现浪费现象。2.3包装可重复利用原则。注重材料和制品的重复和循环利用，降低材料费用，节约设计成本。在整体包装材料性质的选择和利用上，必须采用可重复和可再生利用的材料，落实绿色节约理念。如果材料难以循环利用，那么也要选用可降解材料。这样在产品使用之后，能够对其进行降解和处理，避免污染周围环境。

　　在落实设计原则，有效指导产品设计的前提下，还要注重相关策略应用，促进电子产品整体包装设计水平提高，使其更好发挥作用。3.1包装材料选择。常用材料为聚苯乙烯发泡塑料、聚氨酯发泡塑料、瓦楞纸板、蜂窝纸板等。综合考虑材料的性能、价值、产品重量大小等，结合电子产品使用环境，合理选用材料。3.2包装结构设计。先分析和测试产品的易损伤部位，对关键部位缓冲防护。考虑产品结构特性、尺寸大小、重心位置、外部形状、产品外壳材料等，确定电子产品的缓冲和关键部位。包装结构常用局部缓冲法，结构形式有天地盖、左右套、四棱结构、八角衬垫等。根据电子产品性能合理选用，实现对产品的保护。3.3包装测试。包括振动试验和跌落试验，严格按要求试验和检测，确保电子产品性能良好。将电子产品固定在振动架，试验频率10-55-10Hz，单振幅0.35mm，每个周期5min，在外包装箱长度、宽度、高度上各做10min。然后进行“一角三棱角六面”跌落试验，可按自由落体方式跌落，或跌路在试验机上，确保跌落在水泥地或钢板台面。开箱检验电子产品，如果外形没有受损，功效正常，则测试通过。3.4包装运输。合理确定最佳运输路线，确保运输工具之间匹配，实现产品包装和物流尺寸的标准化和集成化，方便产品包装和运输，还有利于确保电子产品安全，促进其性能有效发挥。科学设计物流路线，节约运输成本，提高产品整体包装性能，确保产品供应及时到位，还有利于节约产品存储费用。合理选择存储和运输设备，实现对电子产品的保护，加强防护工作，避免在运输过程中电子产品结构受损。3.5包装回收再利用。设计中必须考虑整体包装的综合性能，提高其回收与可再生利用性，降低不必要的损失，促进产品作用的充分发挥。要合理设计产品，减少包装材料，节约成本，防止出现环境污染现象，进而实现对周围环境的有效保护。

　　电子机械主要是以研究电子信息设备与电子系统的机械与结构的设计与制造为核心的，努力提高设备或系统在不同的复杂环境中的电性能。我国工业与电子装备发展过程已经超过40年，在电子设备的设计和制造商处于世界前列，但是也必须认识到先进的电子机械，不仅取决于电子设备的可靠性，也与结构与工艺密不可分。电气设计、结构设计及制造工艺在电子装备中有融为一体的发展态势，当今的电子机械工程就是应这种趋势而产生的新兴学科，国内很多高校也设立了电子机械专业。电子机械同以往的普通机械相比，有其自身的特性：从目的上来说，电子机械旨在于提高电子设备的电气性能系统；从实现手段上来说，电子机械主要通过在机械中加入电子信息技术等来实现电子设备的性能；从机电一体化的载体方面来说，电子机械是电子系统，常规机械是机械结构系统；从电子系统对机械的重要性来说，机电一体化对电子设备至关重要。

　　当前我国对电子机械研究主要集中在以下几个方面：第一，电子设备在恶劣环境中防护问题，这涉及到机械学、传热学、化学、环境科学等多门学科，考虑有：在发生强烈震动和冲击的情况下如何防止电子设备失效并保持可靠工作的问题；在恶劣的环境中实现电子设备的温度控制，使得电子设备整体和各元件温度不超过限值；如何避免电子设备对环境的污染和反污染的问题；提高电子设备在防潮、防霉、防盐雾腐蚀以及防原子、防生物化学武器等的特性。第二，电子设备性能发挥受机械结构参数的影响的问题，常见的有：天线伺服驱动系统的结构谐构振频率限制了控制系统的带宽；控制系统系能受电子设备在摩擦、间隙、弹性变形过程中的影响；天线效率受到天线结构变形和反射面误差影响的情况等等，弄清楚这些机械结构对电子设备的影响原因与规律，设计出符合有效参数的结构，确保电子设备发挥性能非常重要。第三，电子组装技术与电子精密机械设计问题，如何将众多的电子元器件进行连接和布局，形成一个正确且高校的整机，在这一过程总必须考虑到每一个电子元器件的相互影响和外部环境对电子元器件的影响，使得组装起来的电子设备同时具备高可靠性、易维修性与易操作性。为了实现电子设备的某些特殊功能，常常需要精密机械，如雷达天线，其精密程度堪比精密机床，大面积的可动抛物面反射器结构高精度的要求结构设计人员具有非常过硬的技术本领，这些精密机械设计的目的在于满足电子设备性能的特殊要求，未来战争中电子战与信息战将起着重要作用，由于要应用于条件严苛的战争环境，对电子设备的性能要求非常高。

　　当前电子机械的智能化、数字化、集成化、模块化、人性化设计、网络化发展趋势明显。智能化体现在要求机电产品自身拥有一定的智能，在逻辑思考、判断推理、自主决策等方面拥有一定的能力，当前人工智能技术的不断进步为电子机械技术发展提供了重要条件。电子机械数字化的基础是微控制器的发展，不断发展进步的计算机网络为电子设备的数字化设计与制造铺平了道路，数字化要求电子机械技术产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性等特点。电子机械的集成化体现在不同技术、不同产品和各生产加工等工序中，多品种、小批量的自动化生产要求电子设备系统应具有广泛的柔性，实现分散系统功能并使系统各部分协调安全运转，实现性能最优化。模块化的发展趋势是由电子机械产品类型多样及生产厂家较多，而研制和电子设备单元模块非常复杂，如企业能够实现模块化发展，新品的开发将变得更为迅速。人性化设计这是由于电子机械的使用者是人来决定的，如何赋予电子设备智能、情感和人性非常重要，在色彩和造型上面注重人性化设计，给人类既方便由有艺术美感非常重要。网络化则是当今网络远程控制和监视技术的必然趋势，远程控制终端设备本身就是电子机械产品，运用局域网技术使家用电器网络化成为可能，方便人们生活。

　　目前，电子机械技术在现实中的运用体现在柔性制造系统和计算机集成制造系统、小型化家用电子产品、机械手和机器人、微型机械和超微型机械产品、机械自动化设备等众多方面。柔性制造系统和计算机集成制造系统较早运用于制造行业，是由数控机床、微电子技术、计机软硬件等有机结合的系统，当前我国以实现校企联合，建立了若干条柔性制造系统线和一些计算机集成制造系统实验线，但是多方面限制发展较慢。小型化家用电子产品发展较快，如日本研发生产的拇指大小的微型彩色照相机，美国正在研发微型电话机大小如手表微型复印机大小如眼镜盒，方便人们日常携带。当前在世界上投入工业生产的机器人已超过百万台，这些多为日本拥有，这些智能化机器人生产已经初步实现批量生产，具有人类的一定智慧，当前正在研发具有自主决策能力的机器人。电子机械技术在事、医疗、汽车、宇航、工业设备、通信和生物工程等方面有广阔应用前景，特别是一些微型和超微型机械产品方面应用客观，但是对微型机械和超微型机械的理论尚在探索和认识阶段，需要不断作出努力。

　　电子机械技术发展不是孤立发展的，它是很多学科技术发展的产物。社会的快速发展要求技术必须不断改革创新，适应社会生产力的发展要求。电子机械化技术涉及非常多的领域，随着技术进步，各领域技术相互融合将越来越明显。电子机械技术的创新对于促进电子机械技术与机械设备应用技术有重要作用，现代科学技术应用的发展和理论创新推动科技发展。

　　[1]孙翔飞，赵玉亮.我国电子机械技术的新型特点及其应用分析[J].哈尔滨工业大学学报，2010（4）.

　　本文主要分析了电子产品网络自动化设计的方法与应用技术，阐述了在当前形势下，加强电子产品自动化设计的重要性，针对目前电子产品网络自动化设计方法中存在的问题进行研究。笔者通过研究，总结和归纳自身多年工作经验，提出一些加强电子产品网络自动化应用的对策。希望通过本文的分析能帮助电子生产企业提高市场竞争力和经济效益，能更好地应对工作中存在的问题。

　　电子系统设计是一项十分复杂且重要的工作，电子系统设计工作包括很多方面，而电子产品网络自动化设计作为整个电子系统设计中重要的组成部分，其设计水平和质量将直接影响着整个电子产品网络的设计质量。因此，探讨、分析自动化设计工作中存在的问题具有重要的作用和意义，只有电子产品网络自动化设计人员重视工作中存在的问题，最终，才能认清工作存在问题的根本原因，并积极寻找解决设计问题的应对对策，从而解决工作中存在的问题，提高整个电子产品网络自动化设计和应用的水平和质量。

　　电子线路设计过程发展历经三个阶段：人工设计、调试阶段，设计人员各自进行独立计算机辅助设计阶段以及计算机网络化联合辅助设计阶段。通常前两个阶段被称为传统电子电路设计阶段，传统的电子电路系统设计基本上采用自底向上的设计方法。这种设计方法主要是进行最基本的功能单元电路设计和调试，然后进行基本单元电路的组合，从而达到实现产品功能性的目的。如果在进行组合的时候出现故障就会使之前组合的全部作废，回到起点进行重新的设计调试。因此就要求总体设计人员在进行传统设计方法时，需要对基本单元电路的功能与特点进行深入的了解，在进行总体设计的过程中就需要考虑单元线路的性能对产品性能的影响有多大，所以在进行设计的时候需要拥有丰富经验的设计师。传统的自底向上设计方法，大部分的电子系统设计工作都需要进行人工制作，如果在原有的基础上进行改动，那就意味着上次的设计又重复一遍，既浪费时间又在精度上达不到要求，因此很难满足当今社会需求。计算机网络化联合辅助设计采用的是自上而下的方法，这种方法可以有效地实现电子产品设计周期、性能以及成本之间的平衡。

　　自上而下的设计方法主要是从电路系统设计进行，从最上端进行功能划分以及结构设计。在进行仿真和纠错主要先从方框图一级开始，可用PCB板进行调试，而这段过程主要是在高层次完成的。该设计方法不仅提高了设计效率，而且在一定的程度上实现了对各个阶段的统一管理。

　　随着经济的发展和生活质量的提高，电子产品也越来越多的融入我们的生活，而个性化产品设计将在我们的生活中占有重要的作用。而计算机技术的高速发展使工业、企业的计算机网络管理技术也随之进行不断地完善和提高。本文主要研究的是利用电子线路计算机辅助设计系统环境Protel 99进行的电子产品自动化设计。

　　层次化的综合设计主要是将系统和设计限制按照等级进行依次分解，将其分解为更小的部件和设计限制，然后把这些分解后的进行设计综合，而且每一层的电路分析综合和优化过程是一致的。在进行模拟电路的拓扑结构设计时，采购人员、生产部门和仓库管理人员都要参与这个设计，在设计人员进行设计的时候可以提供信息，各部门之间协同进行工作，确保在设计的过程中实现低成本。生产部门在设计师进行设计时，要确保 所有的生产工艺方面可以进行，避免出现反工的现象。这种合作方式我们一般称之为CIMS计算机集成制造系统中的CE并行工程方法。

　　在进行层次图仿真时，模拟验证工作主要有两种，符号模拟和数值模拟。当模拟验证的结果不能满足设计要求时，就需要我们重新进行拓扑选择和参数优化工作，在每一层都需要做仿真，这样做虽然会产生多余的工作量，但是可以有效的避免失误进行层层累积，这样做提高了整个产品的设计效率。

　　在实际的工作中，各层次模块不一定是经过了严格的划分的，而且还会采用混合模块并选取构成电路和系统的拓扑结构。因此，在进行单元文件的构成中，需要我们把每个层次上的模块设置于同一层，以方便在进行采取混合模块时，达到方便、快捷的效果。在各个层次的模块下面有各种各样的模块定义，例如，针对某一模块来说，模块定义和功能描述是相同的，而且对于其功能结构形式的实现可以是不同的方式。

　　拥有丰富的设计经验、充足的管理经验的技术人员，在拥有先进的自动制版、插件设备和可进行 快速重组功能的自动化生产线并结合上面介绍的设计方法，可以提高和完善企业具有根据市场或是客户的需求进行新型电子设备开发和生产，不仅提高了企业的市场竞争力，而且还提高了企业的经济效益和社会效益。

　　综上所述，电子产品网络自动化设计中的发展，还有很多尚要改进的地方。在对于电子产品设计的自动化方法就是CIMS的应用。企业在进行电子网络自动化设计时，应积极引进高科技人才和先进的自动化技术，只有将先进的生产设备和优良的电子产品自动化设计方法相结合，才能为企业取得更大的经济效益和社会效益。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为提高我国电子产品网络自动化设计方法和应用做出重要的贡献。

　　[1]自动化技术，计算机技术[J].中国无线]李睿.电子产品网络购物系统的设计与实现[D].电子科技大学，2013.

　　3D打印技术是基于增材制造法原理的一种高新技术，是快速成形技术的延续与发展，也是数字制造技术发展的典型产物。实现3D打印技术的关键是3D打印机和3D打印自由成形工艺。3D打印机用微喷射式喷头来配送和操控成形材料，按照预定的工件CAD模型，将材料一层层地逐步喷射于工作台上，最终堆积为3D工件。3D打印这项技术，集合了多个学科，包括CAD、分层制造、数控、材料等等，还有逆向工程、机械工程、激光的加入，所以才能够在非常迅速的时间内，将设计思维转变成实物元件或是成品，同时，3D技术成本并不高，这也是投入市场的最大优势。这种技术不受产品结构和形状的限制的，任何复杂的造型和结构，只要有CAD数据，都可以轻松完成，这样就给个性化、定制化提供了可能性；而且使用3D打印技术，是不需要开模具的，实现了无模化制造，可使新产品研制的成本下降为传统方式的1/3-1/5，周期缩短为1/5-1/10。再加上3D打印设备大部分可以实现无人值守、24小时不间断加工，也就为厂商节约了人工成本，提高了生产效率。由此可见研究3D打印技术具有重要的现实意义。

　　3D打印技术起源于20世纪80年代，经过30多年的演变和发展，如今已然成为产品产业化发展中的重要应用技术。3D打印技术作为一种近些年发展起来的新兴技术，正在以迅猛的发展速度占领产业链中的主导地位。这种技术是通过应用物理层逐层的叠加材料从而形成三维模型的实体展现技术，这种技术应用了数字建模技术、机电控制技术、计算机科学技术、材料科学与化学技术等多方面前沿科学技术知识，有极高的技术含量。在当今技术高速运转的今天，企业的建设与发展必然脱离不开先进技术的应用，企业产品的生产周期的缩短是提高产业生产率的重要条件，企业之间的竞争不仅仅是产品质量以及制造成本上的竞争，更主要的竞争是产品生产效率上的竞争角逐，通过应用3D打印技术将产品设计构造模型展现出来，以便加快产品设计的完成从而加快产品的生产制造，以此来缩短产品生产周期从而增强企业的综合竞争实力。3D打印技术具有易用性高、工艺周期短且精度高、费用陈本低等优点因而备受欢迎。前文提到了其技术基础是数字模型，实践过程中将产品原生形态，如金属粉末、塑料材质，这类具有粘合性的原材料可以进行分层的打印制造，从而叠加成产品模型形状，3D打印技术实质上就是产品在短时期内被制造出来的现代方式。其技术组成有熔融沉积成型技术、快速成型技术，还有选择性激光烧结技术以及光敏固化成型技术。

　　与普通的打印方式不同的是，3D技术并不使用过多的工具，既不需要刀具、夹具，制造过程也相对简单，即便是要制造的元件非常精密和复杂，也可以以三维设计为基础，利用电子设备，快速而准确地复制出成品。这也是“自由制造”宣传标语的来源。原来需要长期、专业的制造业，如今被分层技术所替代，极大地提高了生产效率。另一个特点就是，3D打印的目标并非大型实物，而是较为精密的小体积产品，所以很多新兴产业愿意使用这种低成本、高效率的技术，短短20年，该打印技术就取得了长足的进步。3D打印技术原理与不同的材料和工艺结合形成了许多增材制造设备。其发展和推广得到了市场的迅速认可，很快就覆盖了国计民生的各行各业，逐渐形成了以工艺创新、装备研发、原材料、元器件、应用推广等相融合的3D打印产业。

　　在电子设备行业中，产品的结构设计过程中常常会应用到3D打印技术，通过3D打印技术将产品的结构快速生产出来，以便进行后期的各种测试验证。产品的快速生成能够减少产品的生产周期，从而加快产品的生产效率。

　　众所周知电子设备行业中的电子设备系统设计极为复杂，因此需要各种仿真技术和前期的样机测试来提高产品的设计效率、降低产品研发后期的质量性能风险。3D打印最常见和最简便的应用是加工产品样机。虽然目前还不能使用3D打印机来打印整个产品（实际上，使用3D打印技术直接打印整个电子设备的可能性几近于零，因为电子设备构造复杂，从外壳到到内部的电路板及其各种电子芯片，层层关卡，困难重重），但电子设备上越来越多的结构类零部件将能够实现3D打印，例如，各种各样的塑胶外壳，金属外壳，以及各种安装附件等等。

　　在社会经济高速发展的今天，电子设备行业的市场竞争极为残酷，各家厂商为了在市场上立足，_直都在争取能够相对较快的推出新品，以求领先对手一步。但是在投放市场之前，电子设备的各种测试和验证工作受各方面因素的影响，并不能无限压缩，所需的时间是接近刚性的。为了快速开发，前期样机的生产时间如果能够大幅压缩无疑是非常有利的。所以，3D打印技术在这个阶段得到了充分的应用。各种塑胶和金属零件如果使用传统工艺，需要开模生产，而在开发初期的样机阶段就投入大量资金用于模具开发是十分不利的，因为产品的散热、EMC等方面都可能会影响最终的零件形态。而3D打印这种快速成型的生产技术正好可以满足样机的生产需求，以最快的速度加工出产品样机中的一些关键结构类零件，从而可以组装出完整的样机。除进行前期的外观效果验证、评审之外，还可以在此基础上进行散热、EMC、可装配性、可使用性以及其他相关的各种可靠性实验测试。帮助设计人员尽早发现各种设计问题，及时进行修正或者补救。从而可以最大可能的避免有问题的产品被生产出来，并流向市场，在提高产品的可靠性和易用性等方面有重大意义。

　　3D打印或电子设备需要高度精密的仪器和技术，而要实现这一目标，则要在增材制造方面，具有极强的控制能力，这种制造不同于切削制造，而是需要系统性的材料积累，但是成品的元件尺寸，要进行符合标准精度的生产，一般采用激光束、电子束，进行材料本体上的逐点制造，控制能力直接影响制造精度。目前，激光光斑尺寸多为0.1～0.2毫米，限制了该工艺所能达到的成形精度，而新工艺就会受到影响无法进一步升级。

　　通过设计多材料复合结构零件微结构与材料的三维分布，可获得奇特的物理、化学和力学性能，如导电、传热、导磁、耐腐蚀、耐磨等物理化学特性，高强度、高韧性性能等。可用于电子信息、电子通讯等领域，如可控制电磁波传播的光子晶体与超材料结构，可制备特殊功能的三维电路板结构，可实现装备实时监测的嵌入式传感结构，等等。传统3D打印工艺很难实现这种多材料复合结构器件的制造。从原理上讲，增材制造技术采用逐层累加的方式，可实现多材料复合零件微/宏观结构的一体化制造，需要对增材制造技术进行工艺创新，克服传统工艺中不同材料热学性能的不兼容性，才能够实现这种多材料复合功能零件的结构、材料、功能的一体化制造。

　　从产品制造的效率与质量角度上来看，3D打印技术与传统的制造技术形成互补，相较于传统生产方式，3D打印技术的确是生产制造上的重大变革。从电子设备行业发展的角度来看，整个3D打印产业链都存在着巨大的潜在发展空间。同时将3D打印加入到通讯企业日常生产中，这也是促进这类企业产品更新换代的根本动力，3D打印技术及其产业发展的趋势可归纳为如下两个方向。（1）多功能性零件方向。现有的激光束、电子束可以将金属材质的粉末直接融化，而在形成产品过程中，则将金属材质进行分层次的堆积和制造，复杂的结构不再是生产的难题，高标准的锻件性能指标，也可以通过低成本的技术，进行快速、精准地制造。功能零件的3D打印制造技术可与传统制造手段相结合形成新型的产业链条模式。（2）多重结构一体化方向。现代制造业涉及到了产品设计、结构分析、制造加工等等环节，高精度的3D打印技术可以同时完成这些步骤，实现了实物结构的宏观到微观分解。采用3D打印技术还可以破除设计过程与制造工艺之间的壁垒，使得制造工艺成为一种便捷可用的实现手段，为创新设计提供了支持，这种设计导向的工艺过程，将导致产品及产业形态发生巨大的变革。

　　随着电子信息技术飞速发展，各类小型轻量化的电子设备的电源系统层出不穷，其迅速扩张的用户群从侧面表明了这类电源系统的使用性能不容质疑。此类电源系统的核心部件是开关电源变压器，它是开关电源系统体积和重量的主要占有者和发热源，主要用于能量（功率）的转换与传输。开关电源变压器的高频化，是确保开关电源系统使用性能的前提下，使其平面智能化、小型轻量化的技术关键。

　　电源在市场发展中主要追求的指标是效率高、体积小、成本低。高频电源变压器属于商品，具有一般商品的属性，所以它的设计无异于其他商品，用户都是根据其功能和使用性能选择性价比高的产品。目前，这类产品呈现出短、小、轻、薄的发展趋势，大大节省了制作成本。而高频电源变压器作为一项关键性技术，也应该体现出短小轻薄的特点。

　　产品成本涵盖了产品的设计研发、材料选择以及生产等各环节所需的成本。笔者结合自身工作经验，总结了一些数据，把该产品的电流密度、铁损铜损比例、漏感与激磁电感比例、原边与副边绕组损耗比例清楚的体现出来，并提出了关于结构改进设计、窗口填充程度、绕组导线设计的新方案。

　　随着变压器的推广应用，其生产制造技术也获得长足发展，可以预测，未来的它将在节能低噪、提高可靠性、环保特性认证、变压器拓展容量、变压器多功能组合及多领域发展等几方面获得进一步发展。

　　传统的电子变压器一般都是在普通铁氧体磁芯上缠绕铜线绕组，体积比较大，转换效率不高。经过一代又一代的技术改良和创新，电子设备在体积、重量上呈现出逐渐缩小的趋势。目前，以移动电话、笔记本电脑为代表的多种便携式电子设备层出不穷，电子设备以朝着智能化、小型轻量化的方向发展。电子设备体积的大小主要取决于电源体积的大小。电源系统内装有变压器、电感器磁性元件，需要根据电源系统的功率容量来设计该元件的体积。由于电源技术的改进大大提高了工作频率，磁性元件的体积逐渐缩小，变压器和电感器迎来了微型发展时代，尤其是在航空发展和计算机通信领域贡献卓著。国际市场也出现了平面变压器、集成变压器和采用微制造工艺的芯片形式的微型变压器。

　　2.1整体结构为真正体现出短小轻薄的特点，我们不断加大科研力度，依托高新技术推进高频电子变压器结构更新换代，实现其由立体结构向平面结构、片式结构乃至薄膜结构转型，制造出平面变压器、片式变压器、薄膜变压器。高频电子变压器结构的更新换代，不但形成了新的磁芯结构及线圈结构，促使基础材料的研发和应用不断推陈出新，同时也为产品的设计和生产创新了发展思路。对于产品设计，首先要厘清新结构电磁场分布的情况，甄选最佳设计方案，然后解决各层结构中存在的问题。对于产品的生产，要敢于尝试多种加工方法，在确保产品性能的前提下使工艺操作自动化、机械化爱发体育。在MHz级高频电子变压器中，空心变压器在众多领域被广泛使用。探讨空心变压器的结构、设计方法、制造工艺和应用特点也是其研究和发展方向。

　　2.2磁芯材料和结构对于由软磁材料构成的电磁感应高频电子变压器来说，磁芯最为关键。在高频电子变压器安装磁芯是为了拓宽温度范围，减少损耗，进而节省生产成本。根据电磁性能、散热、用量及成本信息，设计出相应形状、尺寸的平面磁芯、片式磁芯及薄膜磁芯，就成了技术讨论的重要课题。目前有很多企业已瞄准了高频电子变压器市场，并且开始尝试研发新的产品，或对尝试已有产品进行技术改进。

　　目前，用于制造高频电子变压器的磁芯材料主要是软磁铁氧体，大部分设计单位关心的是采用何种工艺流程更节省生产成本，或哪种产品更有市场前景。

　　在工艺流程上，许多单位都在研究自蔓延高温合成法（SHS），即通过反应物内部的化学能来完成材料合成。该操作工艺工序简单，生产效率及产品纯度较高，而且耗能低、环保，能够合成Mg、MgZn、MnZn、NiZn铁氧体，可以进行规模化生产。火花等离子烧结法（SPS），可以制成多层MnZn铁氧体和坡莫合金复合软磁材料磁芯，这种复合软磁材料磁芯融合了MnZn铁氧体的高频低损耗特性和坡莫合金的高磁导率高饱和磁密特性，会大大提高高频电子变压器的性能。除此以外，诸如机械合金法、新型水热合成法、快速燃烧合成法、水热合成法、微波烧结和自燃烧合成法等工艺的研发和应用也有了新的突破，而且都能在确保产品性能的前提下节省生产成本。

　　由于软磁铁氧体的饱和磁密低，相较于100kHz以上的高频范围的软磁材料来说，在20kHz～100kHz的较高频范围内的软磁材料的性价比稍逊一筹，其他几种软磁材料在20kHz～100kHz的较高频范围内，无论在性价比方面还是在质量方面，与软磁铁氧体都相差无几。每一种软磁材都有其使用范围和特性。所以，未来用于制作高频电子变压器的软磁材料的主要研究方向是，如何利用材料本身的特性形成产品的技术优势。

　　由于硅钢的饱和磁密高，性价比高，因此最近出现了6.5％硅钢、梯度硅钢、含铬的硅钢、超薄带硅钢等一系列高频用硅钢。其中，含铬的硅钢已作为25kHz的电子变压器、70kHz的电子变压器的生产材料广泛采用。目前，硅钢使用的工作频率高达325kHz。

　　高磁导坡莫合金的磁导率高，虽然对使用环境要求不高，但成本高。如近几年出现的用于军工设备及特殊生产行业的坡莫合金超薄带，其使用工作频率均在1MHz以上。

　　另外还有造价相对较高的钴基非晶合金，它的能耗最低，综合考虑其性价比，目前它只适用于生产200kHz与1MHz的高频电子变压器。

　　近几年来，软磁复合材料已在高频电子变压器生产领域得到了推广和应用。相较于以往的软磁合金、软磁铁氧体来说，这种软磁材料质量轻、密度小，其磁性金属薄膜或金属粒子能够分布在非导体等多种材料中，从而大幅度提高工效，减少能耗。而且我们不仅能通过塑料工程技术，将软磁复合材料注塑成线形复杂的磁芯，还能通过热压法将其加工成粉芯，不但节约生产成本，能大幅度提高生产效率，而且产品重复性和一致性好。另外，我们还可以通过不同的配比来改变软磁复合材料的磁性，比如上文提到的软磁铁氧体和坡莫合金组成的复合材料，目前使用的软磁复合材料粉芯的工作频率已超过10kHz，可以与高频用滤波电感器中的软磁铁氧体替换使用。

　　就当前市场形势来看，平面磁芯、片式磁芯、薄膜磁芯的研究和应用仍是目前技术研究的主线。传统工艺大都通过改造软磁铁氧体磁芯来获得平面磁芯。经过技术创新，我们目前已有了多种专业的高低度软磁铁氧体磁芯用于平面变压器生产。把平面磁芯进一步压缩得到的便是片式变压器的磁芯，或通过共烧法来制作。就目前各种材料的发展趋势来看，应用面较广的薄膜磁芯和磁性材料可能成为MHz以上高频电子变压器的主要结构及磁芯材料，未来有望使薄膜电子变压器的高度控制在1mm以内，并且可能广泛应用在各种卡片内。我国正在进行这方面的研究。现在希望能把材料开发，电子变压器制造领域应该与应用领域合力研究和开发，尽快使现有的薄膜软磁材料变成高频电子变压器磁芯，使我国拥有薄膜变压器的自主知识产权，助力电子信息技术的更新与发展。

　　2.3线圈材料和结构随着高频电子变压器整体结构的发展，平面线圈、片式线圈、薄膜线圈成为了线圈结构研发的主要趋势，其中也涵盖了多层结构的设计和研发。除此以外，用于线圈结构的材料的研究也有了新的突破。

　　立体结构的高频变压器线圈，由于选用的导线材料要同时兼顾集肤效应和邻近效应，因此可采用多股绞线（里兹线）或铜带和扁铜线。绝缘材料采用耐热等级高的材料，以便提高允许温升和缩小线圈体积，采用双层和三层绝缘导线，可以减少线圈尺寸。举一个例子，最近，国内开发出以纳米技术把云母泳涂在铜线上的C级绝缘电磁线，已经在工频电机和变压器中应用，取得良好的效果，估计在高频电子变压器中也会得到应用。

　　平面结构线圈，导线采用铜箔，大多数采用单层和多层印刷电路板制造，也有采用一定图形的铜箔，多个折叠而成的。绝缘材料一般采用B级材料。

　　薄膜结构线圈，导线采用铜、银和金薄膜，制成梳形、螺旋形、运动场形等图形，绝缘材料采用H级和C级材料。也有采用多层结构的，或者是几个多层线圈组合起来，或者是几个线圈和几个磁芯交叉重叠而成。总之，薄膜变压器是现在正在大力开发的高频电子变压器，许多结构并不定型，也许，还会出现许多新的线圈结构。

　　[1]罗庆华，卢建江.变电站高频开关电源应用探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009（01）.

　　电子元器件的加工精度越来越高，电路越来越细薄。有些电子产品如平板电视，整机越来越大，但产品厚度越来越薄。因此，需要有针对性的从包装设计、引入包装新材料和新技术来提高电子产品包装的防护功能。包括：

　　(1)防震，通过包装箱结构设计和采用高性能缓冲包装材料，提高电子产品的防震功能。比如，采用天然原材料制备的可完全降解的轻质纸浆模塑材料取代泡沫塑料以及瓦楞垫片爱发体育，采用气垫薄膜减少包装材料消耗等。

　　(2)防水防潮。电子产品零部件中各个元器件越来越小，相互之间的距离越来越近，在潮湿环境中容易出现毛细管结露，短路损毁电子产品。在产品内包装加一层塑料薄膜、铝箔纸、蜡纸等防水包装材料，以及在包装中置放干燥剂防止电子产品生锈或结露。近年来，高阻隔材料塑料膜、具有红外反射功能的铝箔纸以及纳米改性的隔热高阻隔涂料等新型防水材料逐渐在电子产品包装中应用。有些电子产品采用遇水(潮)图文消失或图文显示或图文模糊等智能标签显示该电子产品是否经历过遇水(潮)过程。

　　(3)防静电。随着电子元件集成度越来越高，电路中绝缘层的厚度越来越薄，承受静电电压能力越来越低，而且产生和积累静电的高分子材料大量使用，使得静电危害越来越严重。静电对电子产品的破坏表现主要有四个方面：静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻；静电放电直接破坏电路或元件；静电放电电场或电流产生的热使元件受损；静电放电产生幅度很大，频谱极宽(从几十兆到几千兆，达几百伏/米)的电磁场使电子产品受电磁干扰损坏。完全消除静电十分困难，电子产品在装卸、运输、储存过程中振动、摩擦、碰撞、挤压过程中还会新产生静电积累。电子产品静电防护唯一可依赖的就是包装。国际电工委员会(IEC)根据产品的静电敏感度和性能要求的高低，将静电包装分为三个等级，静电屏蔽包装，要求包装材料的体电阻小于1000Ω；静电导电型包装，其体电阻10000Ω；静电逸散型包装，其体电阻介于104～1011Ω。静电敏感电子元器件通常采用多层防静电屏蔽袋包装，内层是不易产生静电或消散静电的材料，中层为导电材质提供静电屏蔽保护，最外层为静电屏蔽材料，降低外界电场对电子元器件的影响。新材料技术的进展提供了多种性价比不同的新型防静电材料。

　　(4)防氧化。采用气调技术降低包装中的氧气和水蒸汽含量，产品包装特别是一些军用印制板备件，应装在防静电铝箔薄袋内并充氮气封口，以防印制板面及元器件被氧化。四川国营长虹机器厂生产的军事电子装备采用了聚乙烯薄膜干燥空气密封封存技术，不仅延长了产品储存期，而且节约了机器返修费；南京长江机器制造厂等军工产品的包装，推广应用了气相防锈和除氧封存工艺技术，不仅提高工效3倍，还降低了包装成本30％左右，而且延长了产品封存期，保证了产品的稳定性和可靠性。

　　生态设计是指在产品设计、选材、生产、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期全过程中，充分考虑产品的环境属性和资源属性，将可拆卸性、可回收性、可制造性等作为设计的目标，在产品设计时，选择与环境友好的材料、机械结构和制造工艺，在使用过程中能耗最低，不产生或少产生毒副作用，使产品及其制造过程、使用过程和报废处理后，对环境和资源消耗的总体影响减到最小。首先全面了解产品的结构特点。它包括产品结构强度设计(六面承受的允许强度)、产品底面结构状况、外表的耐磨性、内部结构件的布局及强度、导线的编扎固定牢度、元器件安装长短、各种支架的强度及机壳使用材料等。对于电子产品，一般采用全面缓冲设计方案，缓冲形式可有左右套衬和上下天地盖两种。大型电子产品常用的外包装是瓦楞纸箱，部分大而重的产品采用蜂窝纸板包装箱。衬垫结构一般以成型衬垫结构形式对电子产品进行局部缓冲包装，衬垫结构形式应有助于增强包装箱的抗压性能，有利于保护产品的凸出部分和脆弱部分。棱角边应有垫条、垫块、垫片等保护；在外包装箱内填充碎纸屑、碎泡沫等缓冲。包装箱要装满，不留空隙，减少晃动，可以提高防潮、防振效果。内包装的最主要功能是提供内装物的固定和缓冲，有多种内部包装材料及方法可供选择。

　　(1)发泡塑料是传统的缓冲包装材料，有质量轻、保护性能好、适用范围广等特点。特别是发泡塑料可以根据产品形状预制成相关的缓冲模块。目前，电子产品内包装材料以聚苯乙烯(EPS)和聚乙烯(EPE，珍珠棉)为主，尽量选用价格低的可降解材料。EPE目前在国际上是比较认可的环保材料，主要用于易碎品的包装，成本比较高。EPS可以模塑成型，成本低，但不可降解和回收，导致白色污染。

　　(2)气垫缓冲膜是在两层塑料薄膜之间采用特殊的方法封入空气，使薄膜之间连续均匀地形成气泡。气泡有圆形、半圆形、钟罩形等形状。气泡薄膜对于轻型物品能提供很好的保护效果。作为软性缓冲材料，气泡薄膜可被剪成各种规格，可以包装几乎任何形状或大小的产品。气垫薄膜的缺点在于易受其周围气温的影响而膨胀或收缩。膨胀将导致外包装箱和被包装物的损坏，收缩则导致包装内容物的移动，从而使包装失稳，最终引起产品的破损。而且其抗戳穿强度较差，不适于包装带有锐角的易碎品。小型电子产品常用包装纸盒进行包装。纸盒有单芯、双芯瓦楞纸板和硬纸板。在保证电子产品包装防护功能的前提下，尽量减少包装物的使用量和选用轻质包装材料、其它工业的废料(纸张裁切后的边角料)。同时，包装材料的生产以及废弃后可以进一步回收利用。目前纸蜂窝、纸浆模塑等环保材料已经在格力、长虹、海尔、海信、美的等知名家电企业得到了广泛的应用，取得了很好的成效。收缩与拉伸薄膜包装在海尔集团得到推广应用。

　　在互联网、物联网时代，网购电子产品所占比重越来越高，电子产品的包装设计必须适应网购产品销售模式和物流方式。消费者网络购物时主要关注产品的图片和性能，对包装外观图文无过多要求。因此包装箱(盒)表面可以尽量少印刷图文，降低印刷成本和减少印刷图文过程中的环境污染。网购商品单件产品物流中间环节更多，储存运输过程中的温度湿度环境更加恶劣，除了包装的防护功能需要进一步提高外，还可以采用智能标签技术，如射频识别标签(RFID)、近场通讯标签(NFC)实现电子产品包装全程跟踪监控、简化物流人工操作。对温度或湿度敏感的电子产品，还可以采用温度湿度指示记录标签或将温度湿度测试结果存入RFID或NFC芯片回传物流管理系统。

　　包装具有创意形象、示范引领、体现企业品牌意识的特点。新产品的产生，消费形态的改变，商业流通的发展，新材料的涌现，制作工艺、技术的改进，市场营销的发展等都会促进新的包装形态的出现。甚至人们的生活观念、审美情趣的改变也会对包装形态产生影响。强调视觉设计方面的充实与舒适，设计创意更追求养眼的唯美效果，显得更“友好”更“亲切”。产品包装和创意设计融合，完全从用户的角度去考虑产品的包装设计。以iphone系列手机的包装为例，非常简约的图形和颜色的重度识别。数码电子产品在包装上有极强的品牌效应。特别是在包装纸型方面，结构设计非常有讲究。在视觉设计方面，国外知名企业都有独特的公司标志图案和标志颜色，采用统一品牌、统一型号、统一包装装潢设计和统一包装结构设计，简洁、明快地树立产品生产者的形象。

　　《电子产品结构工艺》教材由高等教育出版社出版，现在通常用于中高职电子与信息专业的学生学习。要求学生掌握的知识点有：具有环境条件对电子产品性能影响的概念；初步建立产品可靠性的概念；具有电子设备的三防、热设计、减振、屏蔽的基本知识；具有元器件布局、走线的知识；具有按结构工艺要求设计印制线路板的能力；掌握工艺文件的编制原则、要求，并初步具备典型电子产品生产工艺文件的编制能力；能对典型电子产品进行结构工艺分析；具备组装、调试中等复杂程度电子整机的基本能力。

　　该专业培养的是与我国社会主义现代化建设要求相适应，在德、智、体、美等方面全面发展，具有综合职业能力，在电子整机生产、服务、技术和管理第一线工作的电子产品与设备装配、调试及维修技术人员。

　　《电子产品结构工艺》虽然是主干课程，但是课时也有一定限制。故在安排教学内容时，要根据培养目标进行取舍，为此，我确定了以下这样几个方面作为课程目标，即了解环境条件对电子产品性能的影响；了解电子设备可靠性的特点；了解电子设备的三防、热设计、减振、屏蔽的基本知识；掌握电子设备元器件布局、走线的基本要求；掌握工艺文件的编制原则、要求；具有按结构工艺要求设计印制线路板的能力；初步具有典型电子产品生产工艺文件的编制能力；能对典型电子产品进行结构工艺分析；具有中等复杂程度电子整机组装、调试的基本能力。全部内容确定为64课时爱发体育。

　　在各个章节，又确立了各自的重点内容。例如：第七章，是学习印制电路板的结构设计及制造工艺。我确立了教学重点为“印制电路板的制造工艺流程”，即1.照相底图。2.图形照相制版。3.丝网漏印法制作网版和印制图形。4.化学蚀刻。5.剥离有机抗蚀剂或洗孔。6.涂（印）阻焊图形。7.固化。8.印刷标记图形。9.孔和外形加工。10.电路电气检测。11.表面涂（镀）覆。每一步都讲得清清楚楚，而对于印制电路板的结构布局设计及电路板的检测则处理为略讲，使有限的课时发挥了最大效能，提高了课堂的有效教学效率。

　　因材施教思想是我国教育的优良传统，产生于个别教育的土壤。但是从班级授课制问世以来，因材施教一直受到限制。班级授课制的前提条件是学生的学业基础相差不大，教师上课主要是根据中等程度的学生可接受的能力组织教学。优点是教学效率高，教师备一次课，基本上对所有学生都适用。但缺点是不能够照顾学生的个别差异，基础好的学生可能吃不饱，基础较差的学生跟不上。实施分层教学，即符合因材施教的传统，又有现代的教育理念，符合时代的要求。分层教学，分类指导，使不同水平的每位学生尽可能的同时得到发展，这样做，有利于创新课堂教学模式，有利于培养学生鲜明个性化品质。

　　例如，在教授第9章“电子产品的整机装配与调试”时，可以采用分层次教学的课堂教学策略。

　　我在教授这个章节的课时，首先向学生提出了若干问题：1.什么是整机和整机装配？2.整机装配要有哪些准备？3.哪些情况要设质量管理点？4.什么是静态测试？先进自动测试设备软件系统有哪些？5.电子整机产品环境试验有哪些内容？在学生自学教材内容回答之后，我就能知道哪些学生哪些内容掌握了，哪些内容没有掌握。这时候根据掌握情况分成若干个学习小组。问题基本掌握的要求其进入测试环节，并尝试运用先进的自动测试设备软件系统来掌握测试方法。电子产品的整机调试实际上包括调整和测试两方面的工作。测试是指利用手工或自动设各对系统或部件进行测量或评定，以证实其是否满足规定要求。测试又可分为自动测试和手工测试、外部测试和机内测试。

　　对于一般基础的学习小组我则不厌其烦地详细介绍调试设备、方法及步骤、测试条件及有关注意事项、调试安全操作规程、调试所需要的工时定额、数据资料及记录表格、测试责任者的签署及交接手续等，调试内容和测试步骤尽可能具体，可操作性强。测试条件和安全操作规程仔细清楚。测试数据尽可能表格化，便于综合分析，使其以后走上工作岗位时能胜任岗位要求。

　　对于动态测试，我更是详尽介绍并实验。动态测试主要有三种方法，即波形测试法：用示波器观测各级电路的输人、输出或基本测试点的信号波形，测试波形的幅度、周期、相位、脉冲宽度及前、后沿时间等，确定其是否正常工作；扫描观测法：用扫频信号发生器对被测电路进行连续扫描，以实现对电路频率特性的自动或半自动测试；瞬态观测法：给电路输入一个前沿很陡的阶跃或矩形脉冲，用脉冲示波器观察电路输出波形的变化，判断产生变化的原因，确定调整方法。

　　各类层次的学习小组成员动脑、动嘴、动手相结合，使学生对该章节内容掌握得全面而扎实。

　　本专业学生对于能力结构的要求是：具备收集和处理本专业相关信息的能力；能借助工具书阅读与专业相关的英文资料，并具备一定的英语语言及文字表达能力；能熟练操作和使用常见电子仪器、仪表；具备电子整机装配、调试、维修及电子产品检验能力；具备系统安装、调试及使用管理能力；初步学会通信网络安装、管理、使用与维护的技术和方法；学会阅读电子整机线路图和工艺文件；具备简单电子产品设计与开发能力；具备一定的电子与信息技术方面生产组织管理和市场营销能力。技能目标是并获得国家职业技能鉴定无线电装接工中级工、高级工证书。

　　为达成这一能力目标和技能目标，《电子产品结构工艺》课程是一门必不可少的课程爱发体育。在教学中，我们的能力培养目标就是要使学生具有按结构工艺要求设计印制线路板的能力；初步具有典型电子产品生产工艺文件的编制能力；能对典型电子产品进行结构工艺分析；具有中等复杂程度电子整机组装、调试的基本能力。

　　为达成此能力、技能目标，实践环节必不可少。我们的实践训练项目有，典型电子设备的解剖：即能正确拆装简单电子设备，了解散热、屏蔽及电磁兼容设计方法；印制线路板设计：即能根据结构工艺要求绘制印制线路板导电图，能绘制印制线路板装配图；工艺文件编制：即能按规范要求填写电子产品装配、调试、检测等工艺文件；观察自动焊接及表面安装过程：了解工厂流水线生产过程及自动焊接工艺的实现。

　　在实践环节展开之前，一定要做好相应的知识准备和材料准备，使学生能够完整全面的掌握该项能力。以“工艺文件编制”这项实践活动为例，在开展实践前，学生必须了解技术文件的含义以及它包括哪些文件；熟悉设计文件的种类及产品的设计程序；能列举电子整机中常用的设计文件的名称；熟悉工艺文件并能简述它在生产中的作用；明确产品定型阶段的工艺文件工作内容。由于做好了这些准备，学生的实践效果事半功倍。

　　由于各个实践节点都落实到位了，教学的知识目标、能力目标、技能目标都得到了线年以来，我校电子专业的中级工合格率达到99%以上，高级工合格率也达到了90%以上。

　　[1]教育部职业教育与成人教育司、教育部职业技术教育中心研究所编.中等职业学校电子与信息技术专业教学指导方案[M].北京：高等教育出版社，2008.

　　定义机电一体化技术需要从两方面进行分析，硬件和软件。硬件主要包括机器主机、相关工作和控制系统、接口和执行结构等；软件是按着人的意愿编写的计算机程序，用于控制硬件实现某种特定的功能。研究和总结相关软硬件设施的技术统称为机电一体化技术。

　　驱动技术的主要表现形式是在执行结构上。现有的驱动方式主要有气动，液压和电动三种，区别在于动力源的不同。其中应用最广泛的是电动驱动结构，因为气动和液压的结构和系统相对来说复杂一点，比较繁琐。

　　控制技术主要指信息处理技术，机电一体化的技术水平的提高主要就是建立在信息处理技术提高的基础上。信息处理技术的提高主要体现在处理输入输出的可靠性和抗干扰性，模型之间转换的可靠性，处理设备的可靠性等。信息处理技术主要通过处理设备来实现。这些硬件设备统称为计算机硬件。衡量设备的好坏主要指标就是体积的大小，容量的大小和功能的多少。高端的设备主要包括高级音频处理机，高级视频处理机，高级磁盘机，高级运算处理机等。同时，实现多信息联机处理，开发小功率多功能部件。同时实现信息处理装置的智能化，提升信息处理设备的可靠性。

　　接口是传输控制指令的硬件连接设备，主要包括数据传输线和相关逻辑门电路。接口技术是机电一体化技术的重要组成部分之一。同时也是较为突出的问题之一。接口设备的好坏直接关系着被连接设备的发挥作用的程度。

　　主机技术也就是最主要的机械技术。这方面要想提高需从两方面进行考虑，一方面是自身的设计上，比如说改进设计方案，采用新材料，改良构造结构，提高自身的硬度，耐磨度，减轻一下重量等等使模块更加合理，可靠。另一方面是制造的工艺问题。比如说制定先进的工艺流程，选定适当的加工设备，制订科学合理的生产计划等等。

　　传感器技术根据用途分为两类，内部信息传感技术和外部信息传感技术。传感技术主要体现在可靠性，灵敏度和精度上。信息的传感方式主要是电，光，机械和流体等。外部传感器经常与检测对象接触，容易产生磨损影响检测结果和精度。所以发展非接触型检测技术对外部系统传感器来说至关重要。传感器的发展方向是功能的智能化和元件化。

　　软件技术相对比较复杂，它主要是通过编写一定的程序，实现对硬件的控制和操作爱发体育。软件又被叫做“程序系统”，它是自动控制计算机，提高效率，扩大功能的程序的总称。一般将软件根据功能的不同分为系统程序系统和应用程序系统两大部分。系统程序一般指的是中央主处理程序的编写，应用程序系统是指在系统程序的基础上添加的一些应用程序。软件技术方面一项重要的工作就是推行软件的标准化，使之实现互换和通用的特性。

　　硬件就好像人类的肢体，软件就是人类的大脑，大脑指挥肢体，肢体配合大脑，只有这样才能实现双方的价值。因此，软件和硬件缺一不可，必须协调发展。

　　机电一体化技术紧紧依附与科学技术之下，随着科学的发展而发展，所涉及的领域十分广泛。包括机械技术，电子技术，共性技术，传感技术等等。不同的技术所涉及的领域也是非常广泛的。所以说机电一体化技术是各类学科技术相互渗透，相互融合的产物。

　　机电一体化产品顾名思义，就是所有利用机电一体化技术制造出来的产品。产品种类多种多样，发展势头迅猛。现今的机电一体化设备逐渐发展到了机群和系统，并在逐步向智能化，自动化，高效化改进。机电一体化产品的生产也已向自动化车间或工厂发展，机电一体化产品也成为了人们工作，学习，生活所必不可少的产品。

　　根据结构和作用的不同，大致分为以下四类：1）完全以电子装置替代了原有机械结构中的信息处理机构，如智能电话，平板电脑，上网本等；2）内置微机的大小型家用电器，这类装置一面简化其自身的机械结构，一面又采用了电子装置，比如家庭常用的全自动洗衣机、影碟机、数码照相机等；3）机械机构与电子装置共存的设备产品。如计算机控制的一些机器，单反相机等等；4）高性能或多功能的机械产品。这类产品就是在本来就是高级机构的机械上，利用电子技术进行高级控制。比如智能机器人、数控机床、数控模具、防滑制动器等等。

　　1）通过改进电子元器件，增加了机器的使用时间和使用寿命。同时也提高了机器的可靠性；

　　2）通过元器件的改进，简化了机器的结构，缩小了体积，使产品更加便于携带；

　　4）智能化操作，通过自动监视和诊断，能够对一些突发事件进行应急处理，提高了产品的安全性；

　　5）采用机电一体化设备，提高了生产效率，产品本身的精度也得到了提高，生产作业更加高效，操作更加合理，减少了人工成本，扩大了生产规模，全面降低了产品成本；

　　6）机电一体化产品由原来的低档变为高档，首先增强了企业的市场竞争力，同时也为我国的现代化建设贡献出了属于自己的一份力量；

　　7）机械本身只按照计算机程序指令进行工作，这样可以实现产品动作的自动化。

　　随着电子技术和计算机技术的发展，机电一体化技术也逐渐走向成熟。机电一体化技术的发展使机电一体化产品的市场前景更加广阔。国家也慢慢地制定了很多发展规划用于支持机电一体化技术和产品的发展。机电一体化的发展前景是相当可观的。让我们共同期待机电一体化所创造的美好的明天。