内容简介
《电子产品装配与调测/中等职业教育“十二五”规划教材·电类专业系列》是中等职业学校电子与信息技术、电子技术应用等电类专业的专业基础课一体化教材,采用项目教学模式。
《电子产品装配与调测/中等职业教育“十二五”规划教材·电类专业系列》9个项目共21个任务,分为三个阶段进阶。1、2、3项目为第1阶段进阶,采用板装配电路板,主要介绍常用数字集成电路、模拟集成电路的功能,正确检测、装配电子元器件、调测电子产品的方法以及认识电路图、分析电路图的方法。4、5、6项目为第二阶段进阶,通过装调整机电子产品的过程,介绍整机电子产品的装调工艺、装调技能和表面安装技能。7、8、9项目为第三阶段进阶,采用印制电路板制作电路板,主要介绍印制电路板的基本知识与制作方法以及常用的控制技术、传感器技术、显示技术、SMT技术。
《电子产品装配与调测/中等职业教育“十二五”规划教材·电类专业系列》既可以作为中等职业学校电类专业的电子实训教材,又可以作为电子装调技能大赛的培训指导书,还可以供电子爱好者自学使用。
内页插图
目录
前言
红外线探测报警器的装配与调测
任务1 装配红外线探测报警器
实践操作:红外线探测报警器元器件的识读和装配
相关理论知识:红外线发射、接收原理与集成电路功能简介
检测与评价
任务2 调测与检修红外线探测报警器电路
实践操作:红外线探测报警器的调测与检修
相关理论知识:报警器的工作原理、电子产品的调测工艺与检修方法
检测与评价
巩固与练习
声光控制电路的装配与调测
任务1 装配声光控制电路
实践操作:声光控制电路的装配与维修
相关理论知识:声光控制电路元器件的介绍
检测与评价
任务2 调测与检修声光控制电路
实践操作:声光控制电路的调测与检修
相关理论知识:声光控制电路的工作原理
检测与评价
巩固与练习
数字显示抢答器的装配与调测
任务1 装配数字显示抢答器
实践操作:数字显示抢答器的识别与装配
相关理论知识:集成电路、七段LED数码管与显示技术简介
检测与评价
任务2 调测与检修数字显示抢答器
实践操作:数字显示抢答器的调测与检修
相关理论知识:数字显示抢答器电路的工作原理
检测与评价
巩固与练习
数字式万用表的装配与调测
任务1 装配数字式万用表
实践操作:数字式万用表电路板装配与整机装配
相关理论知识:ICL7106集成电路和LCD显示器、电子产品技术文件、整机
装配工艺简介
检测与评价
任务2 调测与检修数字式万用表
实践操作:数字式万用表的调测与检修
相关理论知识:数字式万用表的工作原理与整机调试工艺
检测与评价
巩固与练习
表面安装元器件调频收音机的装配与调测
任务1 表面安装元器件的识别、检测与焊接
实践操作:表面安装元器件的识别、检测与焊接
相关理论知识:表面安装元器件与表面安装技术
检测与评价
任务2 装配表面安装元器件调频收音机
实践操作:表面安装元器件调频收音机电路板装配与整机装配
相关理论知识:SCI088变容二极管与集成电路
检测与评价
任务3 调测与检修表面安装元器件调频收音机
实践操作:表面安装元器件调频收音机的调测与检修
相关理论知识:表面安装元器件调频收音机的工作原理
检测与评价
巩固与练习
对讲机的装配与调测
任务1 装配对讲机
实践操作:对讲机电路板装配与整机装配
相关理论知识:无线电技术基础知识和集成电路D1800、TDA2822简介
……
自动门控制电路的装配与调测
智能往返小车的装配与调测
温度显示及控制电路的装配与调测
主要参考文献
前言/序言
本书是中等职业学校电子与信息技术、电子技术应用等中职电类专业的专业基础课一体化教材。采用项目教学模式,由具有丰富教学经验的国家级、省市级骨干教师和具有行业经验的电子工程师根据相关部门颁布的职业标准及规定,结合当前电子装调技术的发展趋势及学生的实际情况,参照全国中职电子装调技能大赛的相关要求联合编写而成。
教材的编写以就业为导向,以学生为中心,以培养学生职业能力为核心,着眼于学生职业生涯的发展,把企业工作现场有融入实训教学,把学生职业素养的培养融人教学过程中。教材采用项目教学,以任务引领整个教学过程。把电路原理分析与电子装调技能训练有机的结合在一体,让学生在“动中学”,老师在“动中教”,真正体现了“以学生为中心,以能力为本位”职业教育理念。
教材根据课程教学目标、企业岗位需求、行业标准、生产场景以及中职学生身心特点选取教学素材,教学内容剪裁体现了必须、够用、实用的特点。全书教学题材紧密结合生产实际,贴近学生生活,把生产中的新知识、新技术、新工艺、新材料最大限度的融入教学内容,充分体现了职业教育服务社会、服务企业的特点。
教材教学内容编排由易到难,全书共9个项目,分为三个阶段进阶,每个阶段设计了一个选学项目,用以适应不同地域、不同学校、不同专业的需要,满足学生的个性发展。1、2、3项目为第一阶段:采用万能板制作电路板,对实训设备要求低,可操作性极强;本阶段重点训练学生正确检测、装配电子元器件、调测电子产品的能力,培养学生认识电路图、分析电路图的能力。把常用数字电路、模拟电路的功能及电子装调的基础知识与技能融人电路板的装调过程中。4、5、6项目为第二阶段:装调整机电子产品,对实训设备要求也较低,可操作性较强;本阶段本阶段主要训练学生整机电子产品的装调技能和表面安装技能,把电子装配工艺文件、表面安装技术等知识与技能融入整机电子产品的装调过程中。7、8、9项目为第三阶段:采用印制电路板制作电路板,对实训设备要求不高,具有一定的可操作性;本阶段主要让学生学习印制电路板制作的的基本知识与技能,进一步提高电子产品装调技能,把手工制作PCB板、工业制作PCB板、控制技术、传感器技术、显示技术、SMT技术等知识与技能融入印制电路板的装调过程中。
教材教学内容呈现方式图、文、表并茂,符合中职学生的认知特点,教学内容可操作性极强,让中职生有事做,提供了中职生能做的事!有利于激发学生的学习兴趣。
本教材在编写过程中得到了重庆科能高级技校雷道学校长的大力支持,得到了重庆电子协会曾祥富理事长、辜小兵副理事长的帮助,在此表示衷心的感谢!
《精密电子元器件的封装技术与应用》 内容简介 本书深入探讨了现代电子产品制造中的核心环节——精密电子元器件的封装技术。在日新月异的电子信息产业浪潮中,元器件的微型化、高性能化和多功能化已成为不可逆转的趋势。而作为连接芯片与外部世界的桥梁,封装技术的重要性日益凸显,直接关系到电子产品的可靠性、性能、体积和成本。本书旨在为读者系统性地梳理和讲解精密电子元器件封装的原理、工艺、材料以及在不同应用领域的发展趋势,为从事电子封装研发、生产、管理及相关技术人员提供坚实的理论基础和实践指导。 第一章 绪论 本章将首先阐述电子封装在整个电子产业链中的地位和作用,回顾电子封装技术的发展历程,并着重分析当前电子封装面临的主要挑战与机遇。我们将从宏观角度介绍不同类型电子封装的基本概念,例如晶圆级封装(WLP)、倒装芯片(Flip-Chip)、系统级封装(SiP)等,为后续章节的学习奠定基础。同时,本章还将探讨封装技术对电子产品小型化、高性能化和可靠性提升的关键影响,并简要介绍本书的章节结构和学习目标。 第二章 电子封装的基本原理与分类 本章将深入解析电子封装所遵循的基本物理和电气原理。我们将详细介绍热学、力学、电学以及材料学在封装设计与制造中的应用。例如,热管理对于高性能器件的稳定运行至关重要,我们将讨论散热设计、热界面材料(TIM)等内容;机械应力分析则有助于预测和避免封装在应力集中点发生失效;电气互连的优化能显著降低信号损耗和串扰。 随后,本章将对主流的电子封装技术进行系统分类。根据封装形式,可分为引线键合封装(Wire Bonding)、倒装芯片封装(Flip-Chip)、晶圆级封装(Wafer Level Packaging)、系统级封装(System in Package, SiP)等。我们还将根据封装材料,如金属、陶瓷、塑料等,以及根据封装的电气性能,如高频封装、射频封装等,进行细致的划分。每种分类方式都将配以相应的典型封装结构图示,帮助读者直观理解。 第三章 常用封装材料及其特性 材料是构成电子封装的基础,本章将详细介绍在精密电子元器件封装中常用的各类材料及其关键特性。 半导体材料: 尽管芯片本身不是封装材料,但封装工艺需要与芯片的材料属性相匹配。 金属材料: 包括键合线(金、铜、铝)、焊料、导电胶、互连金属(如铜、镍、金)等。我们将讨论它们的导电性、延展性、焊接性、抗腐蚀性等。 聚合物材料: 如环氧树脂、有机硅、聚酰亚胺等,广泛用作塑封材料、底部填充材料、绝缘层等。重点分析它们的介电常数、热膨胀系数、机械强度、阻燃性、吸湿性等。 陶瓷材料: 如氧化铝、氮化铝、氮化硅等,常用于高性能、高可靠性封装,具备优异的绝缘性、导热性和耐高温性。 复合材料: 如金属基复合材料、聚合物基复合材料,通过不同材料的结合,实现性能的协同优化。 热界面材料(TIM): 介绍导热硅脂、导热垫片、相变材料等,阐述其导热机理和选择依据。 本章还将探讨材料的可靠性问题,如材料的老化、疲劳、腐蚀等,以及如何选择适合特定应用需求的封装材料。 第四章 精密电子封装的核心工艺 本章将聚焦于精密电子元器件封装中最具代表性的核心工艺,并对其原理、设备、流程和关键控制点进行深入剖析。 晶圆级封装(WLP): 介绍从晶圆制造完成后直接进行封装的工艺流程,包括重新布线层(RDL)、焊球形成(Solder Bumping)、晶圆减薄、切割等。重点讲解其优势(小型化、成本效益)和挑战(良率控制、测试)。 倒装芯片(Flip-Chip)技术: 详细讲解凸点形成(Bumping)、对准与贴装、底部填充(Underfill)、回流焊等工艺步骤。分析不同类型凸点(如柱状焊料凸点、铜柱凸点)的特点。 引线键合(Wire Bonding): 深入介绍金线键合、铜线键合、铝线键合等不同类型的键合工艺,包括超声波键合、热压键合、热超声键合等。重点讨论键合质量的评估标准和影响因素。 塑封(Molding): 介绍注塑成型、传递成型等工艺,分析塑封材料的选择、模具设计以及成型过程中的工艺参数控制。 底部填充(Underfill): 讲解底部填充的作用(增强机械强度、改善热应力管理),以及其主要材料(环氧树脂)和填充工艺(毛细作用填充、压力填充)。 封装测试(Package Testing): 介绍不同阶段的测试方法,如晶圆测试(Wafer Sort)、成品测试(Final Test),以及测试项目(电性能测试、可靠性测试、功能测试)。 第五章 先进封装技术的发展与应用 随着电子产品性能要求的不断提高,先进封装技术不断涌现,以满足更苛刻的应用需求。本章将重点介绍当前最前沿的先进封装技术。 系统级封装(SiP): 解释SiP与传统集成封装(SoC)的区别,以及SiP如何通过集成多种功能芯片(如CPU、GPU、内存、RF模块等)在一个封装体中,实现更强的集成度和更高的性能。介绍SiP的不同架构和集成方式。 三维集成封装(3D IC Packaging): 详细阐述不同形式的三维集成,如堆叠式(Stacking)、侧向集成(Side-by-Side)等。重点介绍硅穿孔(TSV)技术在实现三维互连中的作用。讨论3D IC在提高集成度、缩短互连长度、降低功耗等方面的优势。 扇出型晶圆级封装(Fan-Out WLP): 介绍其“重构晶圆”的概念,如何通过模塑和再布线层实现比传统WLP更大的I/O密度和更强的封装能力。 高密度互连(HDI)封装: 探讨如何通过更精细的线路、更小的过孔等技术,实现更高密度的电连接,满足高密度布线需求。 2.5D封装技术: 介绍使用硅中介层(Silicon Interposer)连接多颗芯片的技术,如何在二维平面上实现高性能异构集成。 本章还将探讨这些先进封装技术在智能手机、高性能计算、人工智能、物联网(IoT)等领域的具体应用案例,展示其巨大的技术潜力和商业价值。 第六章 电子封装的可靠性评估与失效分析 电子产品的可靠性是用户最关心的指标之一,封装的可靠性直接影响到整个产品的性能和寿命。本章将系统介绍电子封装的可靠性评估方法和常见的失效分析技术。 可靠性测试方法: 详细介绍加速寿命试验(ALT)的各种类型,如高低温循环试验、温度循环试验、高湿热试验、热冲击试验、振动试验、机械冲击试验等。解释这些试验如何模拟产品在实际使用环境中可能遇到的各种应力。 失效模式与机理: 分析在不同应力作用下,封装可能发生的各种失效模式,如焊点开裂、键合线断裂、芯片移位、材料分层、封装本体开裂、漏电等。深入探讨导致这些失效的微观机理。 失效分析技术: 介绍常用的失效分析手段,包括光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线成像(X-ray)、超声波成像(C-SAM)、聚焦离子束(FIB)等。阐述这些技术如何帮助定位和识别失效根源。 可靠性设计与优化: 基于可靠性测试和失效分析结果,提出改进封装设计、材料选择和工艺流程的建议,以提升产品的可靠性。 第七章 电子封装的未来发展趋势 本章将展望电子封装技术未来的发展方向,探讨新兴技术和概念对封装行业的影响。 更小的尺寸与更高的密度: 随着电子产品向极致小型化发展,封装技术将继续向更小的尺寸、更高的集成度和更精细的互连方向发展。 异构集成与多功能集成: 未来的封装将更加注重不同功能芯片的异构集成,以及在单一封装体中实现更多功能的集成。 先进材料的应用: 新型高导热材料、低介电常数材料、柔性材料等将在封装领域发挥越来越重要的作用。 智能制造与自动化: 工业4.0的理念将推动电子封装向智能化、自动化、数字化方向发展,提高生产效率和产品质量。 可持续性与绿色封装: 环保法规和消费者意识的提高,将促使封装行业更加注重绿色材料、节能工艺和可回收性。 与新兴技术的融合: 封装技术将与人工智能、5G通信、量子计算、柔性电子等新兴技术深度融合,催生全新的封装解决方案。 通过对这些趋势的分析,本书旨在帮助读者洞察行业未来发展方向,并为未来的技术创新和职业发展提供前瞻性指导。 总结 本书力求以系统、全面、深入的视角,为读者呈现精密电子元器件封装技术的全貌。从基本原理到先进工艺,从材料选择到可靠性保障,再到未来发展趋势,本书都进行了详细的阐述。我们希望本书能够成为相关领域从业人员和学习者重要的参考资料,并为电子信息产业的持续进步贡献力量。