電子組裝工藝可靠性技術與案例研究 羅道軍賀光輝鄒雅冰 科技 書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

羅道軍，賀光輝，鄒雅冰著工業和信息化部電子第五研究 著

圖書標籤:

• 電子組裝
• SMT
• 可靠性
• 工藝
• 焊接
• 失效分析
• 質量控製
• 案例研究
• 電子製造
• 技術

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121272783

商品編碼：10023847398

開本：64開

齣版時間：2015-09-01

頁數：354

字數：413000

作  者:羅道軍,賀光輝,鄒雅冰 著；工業和信息化部電子第五研究所 組編 定  價:98 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2015年09月01日 頁  數:354 裝  幀:平裝 ISBN:9787121272783 ●第1章 基礎篇
●1.1 電子組裝技術與可靠性概述
●1.1.1 電子組裝技術概述
●1.1.2 可靠性概論
●1.2 電子組件的可靠性試驗方法
●1.2.1 可靠性試驗的基本內容
●1.2.2 焊點的可靠性試驗標準
●1.2.3 焊點的失效判據與失效率分布
●1.2.4 主要的可靠性試驗方法
●1.2.5 可靠性試驗中的焊點強度檢測技術
●1.3 電子組件的失效分析技術
●1.3.1 焊點形成過程與影響因素
●1.3.2 導緻焊點缺陷的主要原因與機理分析
●1.3.3 焊點失效分析基本流程
●1.3.4 焊點失效分析技術
●第2章 環保與標準篇
●2.1 電子電氣産品的環保法規與標準化
●2.1.1 歐盟RoHS
●2.1.2 中國RoHS進展
●2.1.3 REACH法規——毒害物質的管理
●部分目錄

內容簡介

羅道軍、賀光輝、鄒雅冰編著的《電子組裝工藝可靠性技術與案例研究（全彩）》主要介紹瞭綠色電子組裝工藝過程所涉及的環保、標準、材料、工藝、質量與可靠性技術，其中包括工藝可靠性基礎、試驗分析技術、材料與元器件的選擇與應用技術、18個類型的近40個典型的失效與故障案例研究、工藝缺陷控製技術等。這些內容匯聚瞭作者及同事多年從事電子製造工藝與可靠性技術工作的積纍，案例以及技術都來自生産一綫，具有很好重要的參考價值。
本書可供從事電子組裝領域的研發設計、工藝研究、檢測分析、質量管理等工程技術人員參考，也可作為相關領域的大專院校和職業技術教育的參考教材。
羅道軍,賀光輝,鄒雅冰 著；工業和信息化部電子第五研究所 組編 羅道軍，中國電子學會不錯會員以及SMT專傢谘詢委員會委員、中國印製電路協會理事、廣東省電子學會SMT專委會委員、國標委電工電子産品與係統環境標準化（SAC/TC297/SC3）的副主任委員、焊接標準化技術委員會（SAC/TC55）委員；IPC中國技術顧問等。1995年起從事軍事電子産品可靠性工程技術、工藝可靠性技術、電子電氣産品RoHS符閤性技術、電子材料檢測分析技術等方麵的科研和技術服務；為電子製造行業提供數百次的公開或內部培訓，主要課程包括無鉛工藝與可靠性技術、波峰焊技術、工藝可靠性與案例研究、RoHS符閤性技術等。
工業和信息化部電子第五研究所，是靠前很早專業從事産品質量與可靠性等

《現代電子製造：從設計到可靠性的全景解析》 一、 引言：精益求精的電子製造時代 在信息技術日新月異的今天，電子産品已滲透到我們生活的方方麵麵，成為現代社會運轉不可或缺的基石。從智能手機、個人電腦到航空航天、醫療器械，電子設備的高性能、高集成度和高可靠性是我們對産品最基本的要求。而這一切的實現，離不開背後那套嚴謹、精密的電子組裝工藝。這門技術不僅關乎産品能否正常工作，更直接決定瞭産品的壽命、性能穩定性以及在復雜環境下的生存能力。 本書並非簡單羅列技術參數或操作步驟，而是旨在深入剖析現代電子製造的核心理念，以期讀者能構建一個關於電子組裝工藝從源頭設計到終端可靠性的全景式理解。我們將從電子産品設計的源頭齣發，探討設計如何影響組裝工藝的可行性與可靠性；接著，我們將詳盡解析各種主流的電子組裝技術，揭示其背後的原理與應用；隨後，聚焦於保障産品性能與壽命的關鍵——工藝過程中的質量控製與可靠性工程；最後，我們將結閤實際應用案例，展示這些理論與技術如何在真實的生産環境中落地生根，並應對挑戰，最終實現卓越的産品。 二、 設計的基石：可製造性與可測試性設計（DFM/DFT） 電子組裝工藝的成功並非始於流水綫，而是發端於設計之初。一個優秀的設計，必須充分考慮其在生産製造過程中可能遇到的挑戰，並提前予以規避。這便是可製造性設計（Design for Manufacturability, DFM）的核心理念。 2.1 DFM：讓設計“活”在生産綫上 DFM強調在産品設計階段就融入生産製造的考慮，以優化設計，使其更易於、更經濟地進行製造。在電子組裝領域，DFM體現在以下幾個關鍵方麵： 元器件選型與布局： 選擇易於拾取的貼片元器件（SMT）、標準化的封裝形式、閤理的引腳間距，避免過於微小或形狀不規則的元器件，這些都能極大地簡化拾取、放置以及焊接過程。元器件的布局也至關重要，應避免過密的堆疊，確保有足夠的空間供自動化設備操作，並考慮後續的散熱需求。 PCB設計優化： PCB（Printed Circuit Board）的布綫密度、過孔數量與位置、焊盤大小與形狀，都直接影響著焊接的質量和可靠性。DFM指導我們閤理設計布綫規則，減少盲埋孔的使用，避免狹窄的走綫通道，保證焊盤有足夠的麵積以便焊锡充分潤濕。 結構件配閤： 電子産品的外殼、支架等結構件的設計，也需充分考慮與PCB及元器件的安裝、固定方式。例如，螺絲孔的位置、卡扣的設計，都應便於自動化或半自動化裝配，並保證組裝後結構的穩固性。 工藝流程兼容性： 設計時要充分瞭解當前電子製造主流的工藝技術，如迴流焊、波峰焊、選擇性焊等，並使設計與這些工藝流程相匹配。例如，某些特殊元器件可能需要特殊的焊接方式，設計時就需要提前預留。 2.2 DFT：為産品“健康體檢”鋪平道路 如果說DFM是讓産品“好生養”，那麼可測試性設計（Design for Testability, DFT）則是為産品“健康體檢”打下基礎。在電子製造過程中，確保每個生産環節的産品都能得到有效、高效的檢測，是保障最終産品可靠性的關鍵。 測試點設計： 在PCB設計中預留足夠的測試點，為在綫測試（In-Circuit Test, ICT）和功能測試（Functional Test）提供便利。這些測試點應易於被測試針接觸，並閤理分布，覆蓋關鍵信號。 可訪問性考量： 確保測試點和元器件的引腳在組裝完成後，能夠被測試設備方便地訪問。這涉及到元器件的間距、高度以及測試設備探針的運動路徑。 掃描鏈設計： 對於復雜的數字電路，DFT還會引入掃描鏈（Scan Chain）等技術，將內部的存儲單元連接成鏈，方便通過外部接口對內部狀態進行訪問和控製，從而簡化功能測試的難度。 邊界掃描（JTAG）： JTAG（Joint Test Action Group）標準提供瞭一種標準化的接口，允許在係統級對電路闆進行測試和調試，即使元器件之間存在復雜互聯，也能實現對部分電路的功能驗證。 三、 核心工藝解析：精密組裝的藝術 電子組裝工藝是實現電子産品功能和可靠性的核心環節。隨著電子元器件的微型化和集成度的提升，組裝工藝的技術要求也日益嚴苛。 3.1 錶麵貼裝技術（SMT） SMT是現代電子組裝的絕對主流，它將元器件直接貼裝到PCB的錶麵，無需穿孔，大大提高瞭組裝密度和生産效率。 锡膏印刷： SMT的第一步是锡膏印刷。高質量的锡膏印刷是可靠焊接的基礎。需要精密的鋼網（Stencil）設計，並采用高精度的印刷機，確保锡膏在焊盤上的精準、均勻、適量的分布。锡膏的成分、粘度、印刷速度等參數都需要根據元器件和PCB的特性進行優化。 拾取與放置（Pick and Place）： 高速貼片機負責將元器件從料帶或托盤中拾取，並精準地放置到預設的PCB焊盤上。這依賴於先進的視覺識彆係統、精密的機械臂和真空吸嘴。元器件的尺寸、重量、形狀以及PCB上的定位標記，都是貼片機工作的關鍵輸入。 迴流焊： 這是SMT中最關鍵的焊接環節。PCB經過預熱、迴流、冷卻三個區域，利用锡膏在高溫下熔化並與元器件引腳及PCB焊盤形成牢固的焊點。迴流焊的溫度麯綫（Profile）至關重要，它決定瞭焊點的質量。需要精確控製預熱溫度、峰值溫度、浸潤時間和冷卻速率，以避免虛焊、橋接、元器件損壞等問題。 波峰焊： 雖然SMT是主流，但波峰焊在某些通孔元器件（Through-hole components, THT）的焊接中仍占有一席之地，尤其是在電源模塊、連接器等需要高機械強度和導電性能的場閤。波峰焊是通過將PCB底部浸入熔化的焊料波峰，實現焊料對元器件引腳和PCB焊盤的潤濕與連接。 3.2 先進組裝技術 為瞭應對更小的元器件、更高的集成度以及更嚴苛的可靠性要求，一係列先進的組裝技術應運而生。 倒裝芯片（Flip-Chip）： 倒裝芯片技術將芯片翻轉過來，通過芯片上的凸點（Bumps）直接與PCB焊盤連接，省去瞭引綫框架，大大縮短瞭信號路徑，提高瞭寄生參數，適用於高性能、高密度應用的芯片。 晶圓級封裝（Wafer Level Package, WLP）： 在晶圓製造的最後階段就完成封裝，將多個芯片集成在一起，再進行切割，顯著降低瞭封裝成本，提高瞭生産效率，並實現瞭極小的封裝尺寸。 三維封裝（3D Packaging）： 將多個芯片垂直堆疊或水平集成，形成三維結構，大幅提高瞭集成密度，實現瞭更高的性能和更小的體積。如堆疊式DRAM（PoP）以及多芯片模塊（MCM）。 共晶焊（Eutectic Soldering）： 利用共晶閤金在特定溫度下熔化，形成均勻的固溶體，常用於對溫度敏感的元器件（如LED、某些MEMS器件）的焊接，以避免過高的焊接溫度對其性能造成影響。 四、 可靠性工程：保障産品生命周期的關鍵 可靠性並非僅僅是組裝工藝的附加項，而是貫穿整個電子産品生命周期的核心要素。它旨在確保電子産品在規定的工作環境和時間內，能夠持續、穩定地執行其預定功能。 4.1 影響可靠性的主要因素 焊接質量： 焊點的可靠性是電子産品可靠性的重中之重。不良的焊點（如虛焊、冷焊、空洞、裂紋）是導緻産品早期失效的最常見原因之一。 元器件質量： 元器件的失效會直接導緻整個産品的失效。元器件的選型、批次穩定性、以及供應商的質量控製都至關重要。 PCB質量： PCB基材的導電性能、絕緣性能、耐濕熱性、以及闆材的機械強度，都影響著電路的穩定運行。 環境因素： 溫度、濕度、振動、衝擊、電磁乾擾（EMI）等外部環境因素，都會對電子産品的可靠性構成嚴峻挑戰。 應力與形變： 焊接過程中産生的熱應力、安裝過程中産生的機械應力，以及産品在工作過程中因溫度變化産生的形變，都可能導緻焊點開裂、元器件損壞。 4.2 可靠性保障的手段 過程控製與優化： 嚴格控製SMT生産綫上的各項工藝參數，如迴流焊溫度麯綫、锡膏印刷量、貼片精度等。通過 SPC（Statistical Process Control）等工具，實時監控生産過程，及時發現並糾正偏差。 焊接缺陷檢測： 利用X-ray檢測、AOI（Automated Optical Inspection）檢測、ICT等先進的檢測技術，對焊接質量進行全麵、精準的評估，發現並修復潛在的焊接缺陷。 環境應力篩選（ESS）： 在産品齣廠前，通過模擬極端的工作環境（如高低溫循環、振動測試）來暴露並剔除早期失效的産品。這是一種有效的提高産品批量可靠性的方法。 加速壽命試驗（ALT）： 在更嚴苛的條件下對産品進行測試，以縮短試驗時間，預測産品在正常使用條件下的壽命。 失效分析（FA）： 當産品發生失效時，通過係統的失效分析，找齣失效的根本原因，並根據分析結果改進設計、工藝或元器件。 五、 案例分析：理論與實踐的深度融閤 本書將深入剖析一係列具有代錶性的電子組裝工藝可靠性案例，這些案例涵蓋瞭不同行業、不同類型的産品，旨在為讀者提供生動的實踐指導。 案例一：高性能服務器主闆的SMT工藝優化與可靠性提升 分析：針對服務器主闆高密度、高信號完整性要求，詳細探討瞭PCB設計、锡膏印刷、貼片工藝以及迴流焊溫度麯綫的優化過程。重點解析瞭如何通過精細化的過程控製和高精度檢測，有效降低虛焊、橋接等焊接缺陷，顯著提升主闆在長時間高負載運行下的可靠性。 案例二：汽車電子控製單元（ECU）的抗振動與耐高低溫設計及組裝 分析：汽車電子産品麵臨嚴苛的溫度變化和機械振動。本案例將重點關注元器件的固定方式、PCB的加固設計、以及特殊焊接工藝（如選擇性焊）的應用，以確保ECU在汽車復雜的運行環境中能夠長期穩定工作。 案例三：醫療器械關鍵部件的超微型化組裝與無損檢測技術 分析：醫療器械對産品的精度、可靠性和無菌性有著極高的要求。本案例將介紹如何在超微小的PCB上進行高密度元器件的組裝，以及如何利用高分辨率X-ray等無損檢測技術，確保關鍵醫療部件的組裝質量。 案例四：消費電子産品的成本效益與可靠性平衡之道 分析：在消費電子領域，如何在保證基本可靠性的前提下，最大限度地控製成本是關鍵。本案例將探討如何在元器件選型、工藝流程設計以及質量控製策略上，尋求成本與可靠性的最佳平衡點。 六、 結論：麵嚮未來的電子製造 電子組裝工藝可靠性技術是一門不斷發展、不斷創新的領域。隨著新材料、新工藝、新技術的不斷湧現，未來電子産品的製造將更加智能化、自動化和綠色化。本書旨在為讀者提供一個堅實的理論基礎和豐富的實踐認知，幫助理解電子組裝工藝的深層邏輯，掌握保障産品可靠性的關鍵技術。通過對設計、工藝、質量控製和可靠性工程的全麵解析，以及對實際案例的深入剖析，我們希望讀者能夠站在更高的視角，洞察電子製造的未來趨勢，並在各自的實踐中，不斷追求卓越，為打造更高質量、更可靠的電子産品貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣的初學者來說，這本書的價值在於它提供瞭一個非常紮實的入門框架，並且語言風格易於理解。我之前對電子組裝的可靠性瞭解不多，隻知道一些皮毛，接觸到一些相關的知識點時，總感覺零散不成體係。這本書的結構設計得非常好，從最基礎的材料、元器件特性講起，然後逐步深入到工藝流程中的各個環節，比如SMT貼裝、波峰焊、迴流焊等，最後再講到環境測試、失效分析等。每個章節的銜接都很自然，不會讓人感到突兀。更重要的是，書中並沒有迴避一些實際生産中經常遇到的“疑難雜癥”。比如，關於虛焊、橋接、锡球等常見焊接缺陷，它不僅描述瞭現象，還深入分析瞭産生的原因，比如锡膏印刷不良、迴流焊溫度麯綫設置不當、元器件本身問題等等，並且給齣瞭詳細的預防和改善措施。這對我理解那些看似微小卻可能導緻嚴重後果的缺陷非常有幫助。而且，書中穿插的案例研究，雖然沒有那些非常復雜的、尖端的案例，但卻都是非常貼近我們日常工作中所能碰到的問題，比如某個批次産品良率下降，某個元器件頻繁失效等等。這些案例的分析過程，就像是老師在一步步帶著你解題，讓你能夠學到解決實際問題的思路和方法。我特彆喜歡作者們在講解過程中，時不時會插入一些“經驗之談”或者“行業內的潛規則”，這些都是教科書上學不到的寶貴信息。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最深的感受就是它的“接地氣”。我一直覺得，很多關於可靠性的技術書籍，雖然內容很專業，但脫離瞭實際生産環境，就顯得空洞無物。而《電子組裝工藝可靠性技術與案例研究》這本書，則恰恰相反，它仿佛就是從生産車間裏提煉齣來的精華。作者們沒有過多地去渲染那些高深的理論模型，而是把重點放在瞭日常生産中可能齣現的各種問題，以及如何用最有效、最經濟的方式去解決它們。例如，書中關於錶麵貼裝（SMT）工藝的可靠性，就詳細講解瞭锡膏印刷、貼裝、迴流焊等各個環節的關鍵控製點，以及如何通過SPC（統計過程控製）等方法來監控和優化工藝參數。這一點對於很多中小型企業來說，是至關重要的，他們可能沒有能力投入巨資去購買最先進的設備，但可以通過精細化的工藝管理來保證産品質量。書中的案例研究，更是直接點明瞭問題，展示瞭解決方案。我記得有一個案例，是關於某個型號的電容在特定環境下容易失效，作者們通過深入的失效分析，找到瞭根本原因，並給齣瞭更換材料和優化過爐參數的建議，最終成功解決瞭問題。這種“從問題到解決方案”的循序漸進的分析方式，對於我們一綫工程師來說，非常有指導意義。它告訴我們，可靠性不是一個玄乎的概念，而是可以通過科學的方法，一步一步去實現的。

評分☆☆☆☆☆

這本《電子組裝工藝可靠性技術與案例研究》真是讓我眼前一亮！作為一個在電子行業摸爬滾打多年的工程師，我一直在尋找能夠深入剖析可靠性各個環節，並且附帶實戰案例的參考書。很多同類書籍要麼過於理論化，缺乏實際操作指導，要麼案例過於簡單，無法觸及復雜問題的根源。而這本書，恰恰填補瞭這個空白。它不僅僅是羅列瞭一堆技術術語和標準，而是真正地從“為什麼會齣現問題”、“問題是如何産生的”、“如何預防和解決問題”等多個維度進行瞭係統性闡述。我尤其喜歡其中關於元器件選型對可靠性的影響這一章節，作者通過詳細的分析，解釋瞭不同材質、不同封裝的元器件在各種應力下的失效模式，並給齣瞭具體的選型建議，這對我日常工作中優化BOM、降低潛在風險非常有幫助。此外，書中對焊接工藝的深入講解，包括不同焊接方式的優缺點、常見缺陷的成因分析以及如何通過工藝參數優化來提高焊點可靠性，也讓我受益匪淺。我以前在焊接方麵遇到一些棘手的問題，總是在摸索中前進，這本書則為我提供瞭一個清晰的思路和係統的方法論。不得不提的是，書中穿插的案例研究，非常貼近實際生産中的問題，通過這些案例，我能夠更直觀地理解抽象的理論知識，並且學會如何將這些知識應用到實際工作中去解決問題。總的來說，這是一本集理論深度、實踐指導和案例分析於一體的優秀書籍，強烈推薦給所有從事電子組裝、可靠性工程、質量管理以及相關研發工作的同仁們。

評分☆☆☆☆☆

我最近讀瞭這本《電子組裝工藝可靠性技術與案例研究》，感覺它更像是一本“防病寶典”，而不是“治病秘籍”。它不是那種告訴你“齣瞭問題怎麼辦”的書，而是側重於“如何不讓你齣問題”的預防性指導。這一點非常寶貴，尤其是在電子産品日益復雜、集成度越來越高的今天，一次設計或製造上的失誤，可能就導緻整個批次的返修甚至召迴，成本高昂且損害品牌聲譽。作者們似乎非常有意識地將重點放在瞭“源頭控製”上。在書的開頭部分，就花瞭大量篇幅去講設計階段的可靠性考慮，比如PCB布局的閤理性、信號完整性對可靠性的影響、熱管理設計如何避免元器件過熱等等。這些內容雖然聽起來像是基礎，但真正落地到實際工作中，往往容易被忽視。書中通過詳實的案例，生動地展示瞭設計上的不當之處如何一步步演變成實際的失效，以及如何通過提前的仿真分析和驗證來規避這些風險。我對其中關於靜電防護（ESD）的章節印象特彆深刻，詳細講解瞭ESD的産生機製、不同防護措施的有效性，以及在組裝過程中如何建立有效的ESD防護體係，這對於保護敏感電子元器件、確保産品長期可靠性至關重要。這本書的價值在於，它教會你用一種更宏觀、更具前瞻性的視角去看待電子組裝的可靠性問題，讓你從一開始就建立起“可靠性是設計齣來的”的理念，而不是“可靠性是測試齣來的”。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在翻閱《電子組裝工藝可靠性技術與案例研究》之前，我對“可靠性”這個詞的理解，更多地停留在“産品不能壞”這個模糊的概念上。這本書則讓我看到瞭可靠性背後那龐大而精密的體係。作者們以一種極其嚴謹的態度，將可靠性技術分解成瞭一個個可執行的模塊，並且通過詳實的案例，將這些模塊串聯起來，形成瞭一個完整的知識圖譜。我特彆欣賞書中對“失效模式與影響分析”（FMEA）的講解，它不是簡單地介紹FMEA是什麼，而是結閤瞭實際的電子産品進行演練，讓我們能夠理解如何在設計和生産的早期就識彆潛在的失效模式，並采取相應的預防措施。此外，書中關於環境應力測試（如高低溫循環、振動測試、濕熱測試等）的講解，也讓我對不同環境條件對電子産品的影響有瞭更深刻的認識，並且學會瞭如何根據産品的實際應用環境來設計閤理的測試方案，以最少的測試資源，達到最高的驗證效率。更讓我驚喜的是，這本書並沒有停留在“理論+案例”的層麵，而是深入到瞭“如何建立可靠性管理體係”的層麵，這對於企業提升整體的質量管理水平，具有非常重要的指導意義。它不僅僅是一本技術手冊，更是一本提升管理能力的指南。