內容簡介
《電子産品裝配與調測/中等職業教育“十二五”規劃教材·電類專業係列》是中等職業學校電子與信息技術、電子技術應用等電類專業的專業基礎課一體化教材,采用項目教學模式。
《電子産品裝配與調測/中等職業教育“十二五”規劃教材·電類專業係列》9個項目共21個任務,分為三個階段進階。1、2、3項目為第1階段進階,采用闆裝配電路闆,主要介紹常用數字集成電路、模擬集成電路的功能,正確檢測、裝配電子元器件、調測電子産品的方法以及認識電路圖、分析電路圖的方法。4、5、6項目為第二階段進階,通過裝調整機電子産品的過程,介紹整機電子産品的裝調工藝、裝調技能和錶麵安裝技能。7、8、9項目為第三階段進階,采用印製電路闆製作電路闆,主要介紹印製電路闆的基本知識與製作方法以及常用的控製技術、傳感器技術、顯示技術、SMT技術。
《電子産品裝配與調測/中等職業教育“十二五”規劃教材·電類專業係列》既可以作為中等職業學校電類專業的電子實訓教材,又可以作為電子裝調技能大賽的培訓指導書,還可以供電子愛好者自學使用。
內頁插圖
目錄
前言
紅外綫探測報警器的裝配與調測
任務1 裝配紅外綫探測報警器
實踐操作:紅外綫探測報警器元器件的識讀和裝配
相關理論知識:紅外綫發射、接收原理與集成電路功能簡介
檢測與評價
任務2 調測與檢修紅外綫探測報警器電路
實踐操作:紅外綫探測報警器的調測與檢修
相關理論知識:報警器的工作原理、電子産品的調測工藝與檢修方法
檢測與評價
鞏固與練習
聲光控製電路的裝配與調測
任務1 裝配聲光控製電路
實踐操作:聲光控製電路的裝配與維修
相關理論知識:聲光控製電路元器件的介紹
檢測與評價
任務2 調測與檢修聲光控製電路
實踐操作:聲光控製電路的調測與檢修
相關理論知識:聲光控製電路的工作原理
檢測與評價
鞏固與練習
數字顯示搶答器的裝配與調測
任務1 裝配數字顯示搶答器
實踐操作:數字顯示搶答器的識彆與裝配
相關理論知識:集成電路、七段LED數碼管與顯示技術簡介
檢測與評價
任務2 調測與檢修數字顯示搶答器
實踐操作:數字顯示搶答器的調測與檢修
相關理論知識:數字顯示搶答器電路的工作原理
檢測與評價
鞏固與練習
數字式萬用錶的裝配與調測
任務1 裝配數字式萬用錶
實踐操作:數字式萬用錶電路闆裝配與整機裝配
相關理論知識:ICL7106集成電路和LCD顯示器、電子産品技術文件、整機
裝配工藝簡介
檢測與評價
任務2 調測與檢修數字式萬用錶
實踐操作:數字式萬用錶的調測與檢修
相關理論知識:數字式萬用錶的工作原理與整機調試工藝
檢測與評價
鞏固與練習
錶麵安裝元器件調頻收音機的裝配與調測
任務1 錶麵安裝元器件的識彆、檢測與焊接
實踐操作:錶麵安裝元器件的識彆、檢測與焊接
相關理論知識:錶麵安裝元器件與錶麵安裝技術
檢測與評價
任務2 裝配錶麵安裝元器件調頻收音機
實踐操作:錶麵安裝元器件調頻收音機電路闆裝配與整機裝配
相關理論知識:SCI088變容二極管與集成電路
檢測與評價
任務3 調測與檢修錶麵安裝元器件調頻收音機
實踐操作:錶麵安裝元器件調頻收音機的調測與檢修
相關理論知識:錶麵安裝元器件調頻收音機的工作原理
檢測與評價
鞏固與練習
對講機的裝配與調測
任務1 裝配對講機
實踐操作:對講機電路闆裝配與整機裝配
相關理論知識:無綫電技術基礎知識和集成電路D1800、TDA2822簡介
……
自動門控製電路的裝配與調測
智能往返小車的裝配與調測
溫度顯示及控製電路的裝配與調測
主要參考文獻
前言/序言
本書是中等職業學校電子與信息技術、電子技術應用等中職電類專業的專業基礎課一體化教材。采用項目教學模式,由具有豐富教學經驗的國傢級、省市級骨乾教師和具有行業經驗的電子工程師根據相關部門頒布的職業標準及規定,結閤當前電子裝調技術的發展趨勢及學生的實際情況,參照全國中職電子裝調技能大賽的相關要求聯閤編寫而成。
教材的編寫以就業為導嚮,以學生為中心,以培養學生職業能力為核心,著眼於學生職業生涯的發展,把企業工作現場有融入實訓教學,把學生職業素養的培養融人教學過程中。教材采用項目教學,以任務引領整個教學過程。把電路原理分析與電子裝調技能訓練有機的結閤在一體,讓學生在“動中學”,老師在“動中教”,真正體現瞭“以學生為中心,以能力為本位”職業教育理念。
教材根據課程教學目標、企業崗位需求、行業標準、生産場景以及中職學生身心特點選取教學素材,教學內容剪裁體現瞭必須、夠用、實用的特點。全書教學題材緊密結閤生産實際,貼近學生生活,把生産中的新知識、新技術、新工藝、新材料最大限度的融入教學內容,充分體現瞭職業教育服務社會、服務企業的特點。
教材教學內容編排由易到難,全書共9個項目,分為三個階段進階,每個階段設計瞭一個選學項目,用以適應不同地域、不同學校、不同專業的需要,滿足學生的個性發展。1、2、3項目為第一階段:采用萬能闆製作電路闆,對實訓設備要求低,可操作性極強;本階段重點訓練學生正確檢測、裝配電子元器件、調測電子産品的能力,培養學生認識電路圖、分析電路圖的能力。把常用數字電路、模擬電路的功能及電子裝調的基礎知識與技能融人電路闆的裝調過程中。4、5、6項目為第二階段:裝調整機電子産品,對實訓設備要求也較低,可操作性較強;本階段本階段主要訓練學生整機電子産品的裝調技能和錶麵安裝技能,把電子裝配工藝文件、錶麵安裝技術等知識與技能融入整機電子産品的裝調過程中。7、8、9項目為第三階段:采用印製電路闆製作電路闆,對實訓設備要求不高,具有一定的可操作性;本階段主要讓學生學習印製電路闆製作的的基本知識與技能,進一步提高電子産品裝調技能,把手工製作PCB闆、工業製作PCB闆、控製技術、傳感器技術、顯示技術、SMT技術等知識與技能融入印製電路闆的裝調過程中。
教材教學內容呈現方式圖、文、錶並茂,符閤中職學生的認知特點,教學內容可操作性極強,讓中職生有事做,提供瞭中職生能做的事!有利於激發學生的學習興趣。
本教材在編寫過程中得到瞭重慶科能高級技校雷道學校長的大力支持,得到瞭重慶電子協會曾祥富理事長、辜小兵副理事長的幫助,在此錶示衷心的感謝!
《精密電子元器件的封裝技術與應用》 內容簡介 本書深入探討瞭現代電子産品製造中的核心環節——精密電子元器件的封裝技術。在日新月異的電子信息産業浪潮中,元器件的微型化、高性能化和多功能化已成為不可逆轉的趨勢。而作為連接芯片與外部世界的橋梁,封裝技術的重要性日益凸顯,直接關係到電子産品的可靠性、性能、體積和成本。本書旨在為讀者係統性地梳理和講解精密電子元器件封裝的原理、工藝、材料以及在不同應用領域的發展趨勢,為從事電子封裝研發、生産、管理及相關技術人員提供堅實的理論基礎和實踐指導。 第一章 緒論 本章將首先闡述電子封裝在整個電子産業鏈中的地位和作用,迴顧電子封裝技術的發展曆程,並著重分析當前電子封裝麵臨的主要挑戰與機遇。我們將從宏觀角度介紹不同類型電子封裝的基本概念,例如晶圓級封裝(WLP)、倒裝芯片(Flip-Chip)、係統級封裝(SiP)等,為後續章節的學習奠定基礎。同時,本章還將探討封裝技術對電子産品小型化、高性能化和可靠性提升的關鍵影響,並簡要介紹本書的章節結構和學習目標。 第二章 電子封裝的基本原理與分類 本章將深入解析電子封裝所遵循的基本物理和電氣原理。我們將詳細介紹熱學、力學、電學以及材料學在封裝設計與製造中的應用。例如,熱管理對於高性能器件的穩定運行至關重要,我們將討論散熱設計、熱界麵材料(TIM)等內容;機械應力分析則有助於預測和避免封裝在應力集中點發生失效;電氣互連的優化能顯著降低信號損耗和串擾。 隨後,本章將對主流的電子封裝技術進行係統分類。根據封裝形式,可分為引綫鍵閤封裝(Wire Bonding)、倒裝芯片封裝(Flip-Chip)、晶圓級封裝(Wafer Level Packaging)、係統級封裝(System in Package, SiP)等。我們還將根據封裝材料,如金屬、陶瓷、塑料等,以及根據封裝的電氣性能,如高頻封裝、射頻封裝等,進行細緻的劃分。每種分類方式都將配以相應的典型封裝結構圖示,幫助讀者直觀理解。 第三章 常用封裝材料及其特性 材料是構成電子封裝的基礎,本章將詳細介紹在精密電子元器件封裝中常用的各類材料及其關鍵特性。 半導體材料: 盡管芯片本身不是封裝材料,但封裝工藝需要與芯片的材料屬性相匹配。 金屬材料: 包括鍵閤綫(金、銅、鋁)、焊料、導電膠、互連金屬(如銅、鎳、金)等。我們將討論它們的導電性、延展性、焊接性、抗腐蝕性等。 聚閤物材料: 如環氧樹脂、有機矽、聚酰亞胺等,廣泛用作塑封材料、底部填充材料、絕緣層等。重點分析它們的介電常數、熱膨脹係數、機械強度、阻燃性、吸濕性等。 陶瓷材料: 如氧化鋁、氮化鋁、氮化矽等,常用於高性能、高可靠性封裝,具備優異的絕緣性、導熱性和耐高溫性。 復閤材料: 如金屬基復閤材料、聚閤物基復閤材料,通過不同材料的結閤,實現性能的協同優化。 熱界麵材料(TIM): 介紹導熱矽脂、導熱墊片、相變材料等,闡述其導熱機理和選擇依據。 本章還將探討材料的可靠性問題,如材料的老化、疲勞、腐蝕等,以及如何選擇適閤特定應用需求的封裝材料。 第四章 精密電子封裝的核心工藝 本章將聚焦於精密電子元器件封裝中最具代錶性的核心工藝,並對其原理、設備、流程和關鍵控製點進行深入剖析。 晶圓級封裝(WLP): 介紹從晶圓製造完成後直接進行封裝的工藝流程,包括重新布綫層(RDL)、焊球形成(Solder Bumping)、晶圓減薄、切割等。重點講解其優勢(小型化、成本效益)和挑戰(良率控製、測試)。 倒裝芯片(Flip-Chip)技術: 詳細講解凸點形成(Bumping)、對準與貼裝、底部填充(Underfill)、迴流焊等工藝步驟。分析不同類型凸點(如柱狀焊料凸點、銅柱凸點)的特點。 引綫鍵閤(Wire Bonding): 深入介紹金綫鍵閤、銅綫鍵閤、鋁綫鍵閤等不同類型的鍵閤工藝,包括超聲波鍵閤、熱壓鍵閤、熱超聲鍵閤等。重點討論鍵閤質量的評估標準和影響因素。 塑封(Molding): 介紹注塑成型、傳遞成型等工藝,分析塑封材料的選擇、模具設計以及成型過程中的工藝參數控製。 底部填充(Underfill): 講解底部填充的作用(增強機械強度、改善熱應力管理),以及其主要材料(環氧樹脂)和填充工藝(毛細作用填充、壓力填充)。 封裝測試(Package Testing): 介紹不同階段的測試方法,如晶圓測試(Wafer Sort)、成品測試(Final Test),以及測試項目(電性能測試、可靠性測試、功能測試)。 第五章 先進封裝技術的發展與應用 隨著電子産品性能要求的不斷提高,先進封裝技術不斷湧現,以滿足更苛刻的應用需求。本章將重點介紹當前最前沿的先進封裝技術。 係統級封裝(SiP): 解釋SiP與傳統集成封裝(SoC)的區彆,以及SiP如何通過集成多種功能芯片(如CPU、GPU、內存、RF模塊等)在一個封裝體中,實現更強的集成度和更高的性能。介紹SiP的不同架構和集成方式。 三維集成封裝(3D IC Packaging): 詳細闡述不同形式的三維集成,如堆疊式(Stacking)、側嚮集成(Side-by-Side)等。重點介紹矽穿孔(TSV)技術在實現三維互連中的作用。討論3D IC在提高集成度、縮短互連長度、降低功耗等方麵的優勢。 扇齣型晶圓級封裝(Fan-Out WLP): 介紹其“重構晶圓”的概念,如何通過模塑和再布綫層實現比傳統WLP更大的I/O密度和更強的封裝能力。 高密度互連(HDI)封裝: 探討如何通過更精細的綫路、更小的過孔等技術,實現更高密度的電連接,滿足高密度布綫需求。 2.5D封裝技術: 介紹使用矽中介層(Silicon Interposer)連接多顆芯片的技術,如何在二維平麵上實現高性能異構集成。 本章還將探討這些先進封裝技術在智能手機、高性能計算、人工智能、物聯網(IoT)等領域的具體應用案例,展示其巨大的技術潛力和商業價值。 第六章 電子封裝的可靠性評估與失效分析 電子産品的可靠性是用戶最關心的指標之一,封裝的可靠性直接影響到整個産品的性能和壽命。本章將係統介紹電子封裝的可靠性評估方法和常見的失效分析技術。 可靠性測試方法: 詳細介紹加速壽命試驗(ALT)的各種類型,如高低溫循環試驗、溫度循環試驗、高濕熱試驗、熱衝擊試驗、振動試驗、機械衝擊試驗等。解釋這些試驗如何模擬産品在實際使用環境中可能遇到的各種應力。 失效模式與機理: 分析在不同應力作用下,封裝可能發生的各種失效模式,如焊點開裂、鍵閤綫斷裂、芯片移位、材料分層、封裝本體開裂、漏電等。深入探討導緻這些失效的微觀機理。 失效分析技術: 介紹常用的失效分析手段,包括光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能量色散X射綫光譜儀(EDX)、X射綫成像(X-ray)、超聲波成像(C-SAM)、聚焦離子束(FIB)等。闡述這些技術如何幫助定位和識彆失效根源。 可靠性設計與優化: 基於可靠性測試和失效分析結果,提齣改進封裝設計、材料選擇和工藝流程的建議,以提升産品的可靠性。 第七章 電子封裝的未來發展趨勢 本章將展望電子封裝技術未來的發展方嚮,探討新興技術和概念對封裝行業的影響。 更小的尺寸與更高的密度: 隨著電子産品嚮極緻小型化發展,封裝技術將繼續嚮更小的尺寸、更高的集成度和更精細的互連方嚮發展。 異構集成與多功能集成: 未來的封裝將更加注重不同功能芯片的異構集成,以及在單一封裝體中實現更多功能的集成。 先進材料的應用: 新型高導熱材料、低介電常數材料、柔性材料等將在封裝領域發揮越來越重要的作用。 智能製造與自動化: 工業4.0的理念將推動電子封裝嚮智能化、自動化、數字化方嚮發展,提高生産效率和産品質量。 可持續性與綠色封裝: 環保法規和消費者意識的提高,將促使封裝行業更加注重綠色材料、節能工藝和可迴收性。 與新興技術的融閤: 封裝技術將與人工智能、5G通信、量子計算、柔性電子等新興技術深度融閤,催生全新的封裝解決方案。 通過對這些趨勢的分析,本書旨在幫助讀者洞察行業未來發展方嚮,並為未來的技術創新和職業發展提供前瞻性指導。 總結 本書力求以係統、全麵、深入的視角,為讀者呈現精密電子元器件封裝技術的全貌。從基本原理到先進工藝,從材料選擇到可靠性保障,再到未來發展趨勢,本書都進行瞭詳細的闡述。我們希望本書能夠成為相關領域從業人員和學習者重要的參考資料,並為電子信息産業的持續進步貢獻力量。