第1章 电子设备设计概述

电子技术发展迅猛，电子工业生产中的新技术、新工艺不断涌现，促进了整个产业的大发展。计算机的广泛应用，CAD/CAM集成系统的完善，进一步推动了电子工业产业的技术革命。进入20世纪90年代，各国开始实施大力发展信息产业的战略方针，电子工业的产业结构也有了巨大变化和发展。这些变化主要表现在：各类电子器件和生产技术之间相互渗透，生产日趋规模化和自动化；集成电路的发展，器件、电路和系统之间的密切结合，电子产品制造业与信息产业界限日益模糊；电子技术与计算机应用技术日益紧密结合，电子工业已从单一的制造业过渡到电子信息产业。电子设备及各类电子产品正是随着电子工业发展孕育而生，随着电子技术、信息技术与计算机应用技术的发展而发展。

1.1 绪论

所谓电子设备，是指利用电子学原理制成的设备、装置、仪器仪表和专用生产设备等；利用电工学原理制成的设备、装置和专用生产设备等称为电工设备或电气设备；有时也把电子设备和电工电气设备统称为电子产品（以下简称为产品）。

随着电子技术的发展，电子产品正广泛应用于人类生活的各个领域。电子产品的生产与发展是与电子技术的发展密切相关的。新材料的使用，新器件的出现，尤其是大规模和超大规模集成电路的出现和推广应用，以及工艺手段的不断革新，使电子产品在电路上和结构上都产生了巨大的飞跃。以视听产品为例，在近十几年来，电子技术领域出现的数字技术、卫星技术、光纤与激光技术以及信息处理技术等新技术，已经迅速地应用在电子工业生产中，使新一代视听电子产品的面貌为之一新，成为家庭和个人从社会取得各种信息的终端产品。这些产品技术精良，功能齐全，造型优美，使用方便，其部件正朝着高指标、多功能、小型化、低成本等方向发展。

电子产品按用途可分为民用电子产品、工业用电子产品和军用电子产品。

① 民用电子产品又可分为通信类，如电话交换机和移动电话等；计算机类，如个人计算机、打印机和显示器等；家用电器类，如电视机、VCD、DVD、洗衣机和微波炉等。

② 工业用电子产品又可分为通用仪器仪表，如示波器、信号发生器、万用表和电子测量仪器等；专用设备，如再流焊机、波峰焊机、贴片机、半导体加工设备和印制电路板制造设备等；工具类，如AOI在线检测设备和X光焊点检测设备等。

③ 军用电子产品如雷达和野战通信系统等。

电子产品按产生、变换、传输和接收电磁信号的不同，还可分为模拟产品和数字产品。现代电子产品就其功能及用途而言，大致上可以分为：

① 广播通信类——如广播、电视产品，各种有线及无线通信产品等。

② 信息处理类——如各种类型的电子计算机及其外围产品和控制设备等。

③ 电子应用类——如各种电子检测设备、雷达设备、医用电子产品及激光应用产品等。

电子产品从电子装联技术与工艺的特点考虑，可将其划分为以下几个阶段：

① 电子管技术——代表元器件是长、粗引线的元件和电子管，其电子装联方法是手工接装和手工焊接。

② 晶体管技术——代表元器件是轴向引线和晶体管，电子装联方法是半自动插装和手工浸焊。

③ 单、双列直插集成电路技术——代表元器件是径向引线，单、双列直插集成电路，电子装联方法是自动插装、浸焊和波峰焊。

④ 表面安装技术——代表元器件是无引线（含短粗引线）的片式元件（SMC）和片式器件（SMD），电子装联方法是表面安装技术及波峰焊、再流焊和载带自动焊。

⑤ 微组件技术——代表元器件是三维微型组件、甚大规模集成电路（VLSIC）、超大规模集成电路（ULSIC）和超高速集成电路（UHSIC），电子装联方法是自动表面安装、多层混合组装和裸芯片组装。

电子科学理论的发展和工艺技术的提高，使新产品、新装备层出不穷，使电子产品向智能化、微型化、集成化和声表面波化方向发展。作为电子产品基础的各种电子元件则由大、重、厚，向小、轻、薄方向发展，电子设备的结构设计也遇到了前所未有的挑战，电子产品的微型化和集成化使得电子产品本身的结构设计、防护设计、热设计、电磁兼容性设计和连接设计等显得极为重要。