内容简介
     《电子产品生产工艺/21世纪高职高专电子信息类规划教材》以培养学生的动手能力为目标,以小型电子产品为载体,把现代电子产品生产工艺相应的内容融入到工作任务中,具体直观地介绍了电子产品安装与调试的基本工艺和操作技能。内容包括常用电子元器件的识别与检测、通孔插装元器件电子产品的手工装配焊接、印制电路板的制作工艺、通孔插装元器件的自动焊接工艺、表面贴装元器件电子产品的手工装接、表面安装元器件的贴片再流焊工艺、电子产品整机装配工艺、电子产品的调试工艺及电子工艺文件的识读与编制。
  《电子产品生产工艺/21世纪高职高专电子信息类规划教材》按照基于工作过程的课程方式进行编写。全书共分9章,每一章均包含“任务驱动”、“任务资讯”、“任务实施”、“相关知识”、“任务总结”与“练习与巩固”,以完成工作任务为目标来激发学生的学习兴趣,调动学生主动学习的积极性。
  《电子产品生产工艺/21世纪高职高专电子信息类规划教材》可作为高职高专院校电子类专业及相关专业的教材,也可作为从事电子产品生产工艺的技术人员的参考书。     
内页插图
          目录
   前言
第1章 常用电子元器件的识别与检测
1.1 任务驱动:调幅收音机元器件的识别与检测
1.1.1 任务描述
1.1.2 任务目标
1.1.3 任务要求
1.2 任务资讯
1.2.1 电阻器的识别与检测
1.2.2 电容器的识别与检测
1.2.3 电感器的识别与检测
1.2.4 二极管的识别与检测
1.2.5 晶体管的识别与检测
1.2.6 电声器件的识别与检测
1.2.7 开关、接插件的识别与检测
1.3 任务实施
1.4 相关知识
1.4.1 继电器
1.4.2 各种特殊二极管的识别与检测
1.4.3 半导体分立器件的命名
1.4.4 场效应晶体管
1.5 任务总结
1.6 练习与巩固
第2章 通孔插装元器件电子产品的手工装配焊接
2.1 任务驱动:调幅收音机的手工装配焊接
2.1.1 任务描述
2.1.2 任务目标
2.1.3 任务要求
2.2 任务资讯
2.2.1 常用导线和绝缘材料
2.2.2 常用焊接材料与工具
2.2.3 通孔插装电子元器件的准备工艺
2.2.4 导线的加工处理工艺
2.2.5 通孔插装电子元器件的安装工艺
2.2.6 通孔插装电子元器件的手工焊接工艺
2.3 任务实施
2.3.1 手工装接的工艺流程设计
2.3.2 元器件的检测与引线成形
2.3.3 元器件的插装焊接
2.3.4 装接后的检查试机
2.4 相关知识
2.4.1 焊接质量与缺陷分析
2.4.2 手工拆焊方法
2.4.3 磁性材料与粘接材料
2.5 任务总结
2.6 练习与巩固
第3章 印制电路板的制作工艺
3.1 任务驱动:直流集成稳压电源电路板的手工制作
3.1.1 任务描述
3.1.2 任务目标
3.1.3 任务要求
3.2 任务资讯
3.2.1 半导体集成电路的识别与检测
3.2.2 印制电路板基础
3.2.3 印制电路板的设计过程及方法
3.2.4 手工制作印制电路板工艺
3.3 任务实施
3.3.1 电路板手工设计
3.3.2 电路板手工制作
3.3.3 电路板插装焊接
3.3.4 装接后的检查测试
3.4 相关知识
3.4.1 TTL数字集成电路与CMOS数字集成电路
3.4.2 印制电路板的生产工艺
3.4.3 印制电路板的质量检验
3.5 任务总结
3.6 练习与巩固
第4章 通孔插装元器件的自动焊接工艺
4.1 任务驱动:双声道音响功放电路板的波峰焊接
4.1.1 任务描述
4.1.2 任务目标
4.1.3 任务要求
4.2 任务资讯
4.2.1 浸焊
4.2.2 波峰焊技术
4.2.3 波峰焊机
4.2.4 波峰焊接缺陷分析
4.3 任务实施
4.3.1 电路板插装波峰焊接工艺设计
4.3.2 通孔插装元器件的检测与准备
4.3.3 通孔插装元器件的插装
4.3.4 波峰焊接设备的准备
4.3.5 波峰焊接的实施
4.3.6 装接后的检查测试
4.4 相关知识
4.4.1 焊接工艺概述
4.4.2 新型焊接
4.5 任务总结
4.6 练习与巩固
第5章 表面贴装元器件电子产品的手工装接
5.1 任务驱动:贴片调频收音机的手工装接
5.1.1 任务描述
5.1.2 任务目标
5.1.3 任务要求
5.2 任务资讯
5.2.1 表面贴装技术
5.2.2 表面贴装元器件
5.2.3 表面贴装工艺的材料
5.2.4 表面贴装元器件的手工装接工艺
5.3 任务实施
5.3.1 装接工艺设计
5.3.2 元器件的检测与准备
5.3.3 印制电路板的手工装接
5.3.4 装接后的检查测试
5.4 相关知识
5.4.1 SMT元器件的手工拆焊
5.4.2 BGA集成电路的修复性植球
5.5 任务总结
5.6 练习与巩固
第6章 表面安装元器件的贴片再流焊工艺
6.1 任务驱动:调幅/调频收音机电路板的贴片再流焊接
6.1.1 任务描述
6.1.2 任务目标
6.1.3 任务要求
6.2 任务资讯
6.2.1 表面安装元器件的贴焊工艺
6.2.2 贴片机的结构与工作原理
6.2.3 再流焊接机
6.3 任务实施
6.3.1 电路板贴片再流焊接工艺设计
6.3.2 电子元器件检测与准备
6.3.3 表面贴装电子元器件的装贴
6.3.4 再流焊接设备的特点
6.3.5 再流焊接的实施
6.3.6 装接后的检查测试
6.4 相关知识
6.4.1 表面组装涂敷技术
6.4.2 再流焊质量缺陷分析
6.5 任务总结
6.6 练习与巩固
第7章 电子产品整机装配工艺
7.1 任务驱动:数字万用表整机装配
7.1.1 任务描述
7.1.2 任务目标
7.1.3 任务要求
7.2 任务资讯
7.2.1 电子产品整机装配基础
7.2.2 电路板组装
7.2.3 电子产品整机组装
7.2.4 电子产品整机质检
7.3 任务实施
7.3.1 整机装配的工艺设计
7.3.2 元器件的检测与准备
7.3.3 电路板的装配焊接
7.3.4 整机装配
7.4 相关知识
7.4.1 电子产品专职检验工艺
7.4.2 电子产品包装工艺
7.5 任务总结
7.6 练习与巩固
第8章 电子产品的调试工艺
8.1 任务驱动:调幅收音机的调试
8.1.1 任务描述
8.1.2 任务目标
8.1.3 任务要求
8.2 任务资讯
8.2.1 电子产品调试设备与内容
8.2.2 电子产品的检测方法
8.2.3 电子产品静态调试
8.2.4 电子产品动态调试
8.3 任务实施
8.3.1 整机调试的工艺设计
8.3.2 静态调试
8.3.3 动态调试
8.3.4 统调
8.4 相关知识
8.5 任务总结
8.6 练习与巩固
第9章 电子工艺文件的识读与编制
9.1 任务驱动:电视机基板工艺文件的识读与编制
9.1.1 任务描述
9.1.2 任务目标
9.1.3 任务要求
9.2 任务资讯
9.2.1 工艺文件基础
9.2.2 工艺文件格式
9.2.3 工艺文件内容
9.2.4 工艺文件编制
9.2.5 常见的工艺文件
9.3 任务实施
9.3.1 识读电子产品的技术文件
9.3.2 编制插件工艺流程和工艺文件
9.4 相关知识
9.4.1 电子产品的生产组织
9.4.2 电子产品的生产质量管理
9.5 任务总结
9.6 练习与巩固
参考文献      
前言/序言
     本书按照基于工作过程的课程方式进行编写,为培养高职高专学生的实践能力,提高其动手操作技能,以小型电子产品为载体,把现代电子产品生产工艺相应的内容融入到工作任务中,具体直观地介绍了电子产品安装与调试的基本工艺和操作技能。本书既有必要的工艺理论知识,又有实施过程中的实际动手体验,以完成工作任务为目标来激发学生的学习兴趣,调动学生主动学习的积极性。
  本书每一章均包含“任务驱动”、“任务资讯”、“任务实施”、“相关知识”、“任务总结”、“练习与巩固”。以“任务驱动”进行引入,以完成一个实际工作任务进行驱动,对要达到的知识目标和能力目标进行描述。为了完成工作任务,引入“任务资讯”,介绍任务涉及的主要理论知识和技能知识。“任务实施”对完成的任务实施过程进行阐述。为了完善课程的知识体系,针对任务“相关知识”进行介绍。“任务总结”把本章的主要内容进行归纳总结。“练习与巩固”采用与本章内容相关的练习题进行知识与技能的巩固与提高。
  本书由李宗宝担任主编并统稿,陈国英、王久强、吕赤峰担任副主编,朱建红、杜中一、唐龙、王日龙、魏昊参加编写。第1章由北京工业职业技术学院魏昊和大连工业大学职业技术学院王日龙编写,第2章、第3章、第7章由大连职业技术学院李宗宝编写,第4章由大连职业技术学院王久强编写,第5章由大连职业技术学院杜中一编写,第6章由大连辽无二电器有限公司吕赤峰和常州信息职业技术学院唐龙编写,第8章由大连职业技术学院朱建红编写,第9章由常州信息职业技术学院陈国英编写。本书由董春利教授担任主审。在此对书后所列参考文献的各位作者表示深深的谢意。
  鉴于编者水平、经验有限,且编写时间仓促,书中错误和疏漏在所难免,敬请广大读者批评指正。    
				
 
				
				
					电子产品生产工艺:智能时代下的精密制造与品质保障  引言  当今世界,电子产品已渗透到我们生活的方方面面,从通信导航到智能家居,从医疗设备到工业自动化,它们构成了现代社会运转的基石。而支撑起这些精密、高效、功能强大的电子产品的,正是日新月异的电子产品生产工艺。本书旨在深入剖析电子产品生产的关键环节、核心技术、质量控制以及未来发展趋势,为读者,特别是高职高专电子信息类专业的学生,构建一个全面、系统的知识体系,培养他们成为掌握先进生产技术、具备创新能力和解决实际问题能力的优秀工程师。  第一章 电子产品生产概述:从设计到成品的全景图  本章将带领读者踏入电子产品生产的广阔天地,勾勒出一幅从产品设计概念落地,到最终合格产品问世的全景图。我们将从宏观层面理解电子产品生产的整个生命周期,包括产品设计、物料采购、生产制造、质量检验、包装运输以及售后服务等主要阶段。     产品设计与可制造性分析(DFM/DFA): 深入探讨产品设计在生产过程中的关键作用。我们将分析如何将产品的功能需求转化为具体的电子元器件选型、电路设计、结构设计,并重点介绍可制造性设计(DFM)和可装配性设计(DFA)的理念与方法。理解DFM/DFA不仅是实现产品功能,更是为后续大规模、高效率、低成本的生产奠定基础。我们将讨论如何通过优化PCB布局、简化结构件、减少零件数量等方式,降低生产难度、提高良品率。    物料管理与供应链整合: 电子产品生产的物料构成极其复杂,涉及种类繁多的电子元器件、结构件、包装材料等。本章将阐述物料管理的重要性,包括物料的选型、供应商评估、库存管理、防静电措施等。同时,我们将探讨供应链整合的策略,强调与供应商建立紧密合作关系,确保物料的及时、保质、保量供应,是生产顺利进行的前提。    生产流程规划与组织: 详细介绍电子产品生产的典型流程,包括元器件贴装(SMT)、焊接(波峰焊、回流焊、选择性焊)、组装、测试、老化等。我们将分析不同工艺流程的特点、适用范围以及技术要求。此外,本章还将涵盖生产线布局设计、生产作业指导书(SOP)的编写、生产计划的制定与执行等内容,旨在帮助读者理解如何高效地组织生产活动。    质量保障体系: 质量是电子产品的生命线。本章将引入全面的质量保障体系的概念,包括质量管理标准(如ISO 9001)、质量策划、质量控制(QC)和质量保证(QA)的职责与方法。我们将重点介绍生产过程中不同阶段的质量检测手段,如来料检验(IQC)、制程检验(IPQC)、成品检验(FQC)以及可靠性测试等,为读者构建严谨的质量意识。  第二章 电子元器件的选型与应用:构建可靠的电子心脏  电子产品的功能实现,离不开各种各样的电子元器件。本章将深入剖析电子元器件的种类、特性、选型原则及其在电路中的应用,为读者打下坚实的电子基础。     半导体元器件: 详细介绍集成电路(IC)、晶体管(TR)、二极管(D)、MOSFET等关键半导体元器件的工作原理、特性曲线、封装形式以及应用场景。我们将重点关注不同类型的IC(如微处理器、存储器、模拟IC、数字IC)在系统中的角色,以及如何根据性能、功耗、成本等因素进行合理选型。    无源元器件: 深入讲解电阻(R)、电容(C)、电感(L)等无源元器件的种类、参数(如阻值、容值、精度、额定功率/电压/电流)、工作原理及其在滤波、耦合、分压、储能等电路中的作用。我们将讨论表面贴装(SMD)和通孔(Through-hole)两种封装形式的无源元器件的优缺点,以及其在自动化生产中的适应性。    连接器与开关: 分析各种连接器(如USB、HDMI、RF连接器、排针排母)和开关(如按键开关、拨动开关、滑动开关)的结构、电气特性、安装方式及其在产品内部和外部连接中的重要性。我们将强调连接器的可靠性、耐用性以及接口标准的规范性。    其他关键元器件: 触及传感器(如温度、湿度、光、压力传感器)、显示器件(如LCD、OLED)、电源模块(如DC-DC转换器、AC-DC适配器)以及晶体振荡器等,介绍它们的工作原理、主要参数和典型应用,使读者对电子产品的“五脏六腑”有更全面的认识。    元器件选型的综合考量: 结合实际案例,讲解在电子产品设计和生产中,如何综合考虑元器件的性能指标、可靠性、成本、供应商支持、交货周期以及环保要求,做出最优的选型决策。  第三章 印刷电路板(PCB)的制造工艺:信息传输的神经网络  印刷电路板(PCB)是电子产品的骨架,承载着所有电子元器件并实现它们之间的电信号连接。本章将深入解析PCB的制造流程,揭示其精密复杂的工艺。     PCB结构与层叠设计: 介绍单面板、双面板、多层板、软硬结合板等不同类型的PCB结构。深入分析多层板的层叠设计原则,包括导线层、电源层、地平面、绝缘介质层的排列组合,以及如何通过合理的层叠设计来提高信号完整性和降低电磁干扰(EMI)。    PCB的基板材料: 讲解FR-4、CEM-1、铝基板、陶瓷基板等不同PCB基板材料的特性,如介电常数、损耗角正切、耐热性、机械强度等,以及它们在不同应用场景下的适用性。    PCB制造的关键工艺:        图形转移: 详细阐述通过感光成像、曝光、显影等工艺,将电路图转移到铜箔上的过程,包括干膜工艺和湿膜工艺。        钻孔与电镀: 介绍钻孔(钻导通孔、盲孔、埋孔)的目的和技术要求,以及化学镀铜和电镀铜(PTH)工艺,为层与层之间的电气连接提供通路。        蚀刻: 讲解化学蚀刻去除不需要的铜箔,形成导线的原理和工艺控制要点。        阻焊层(绿油)的形成: 阐述阻焊层的目的(保护线路、防止短路),以及丝印或曝光成型的工艺流程。        字符层(白字)的印制: 介绍丝印或喷印文字、标识的工艺,用于元器件的标示和生产信息。        表面处理: 详细介绍沉金(ENIG)、喷锡(HASL)、OSP(有机保焊剂)等表面处理工艺,其作用在于保护焊盘,提高焊接性能。    PCB的检测与可靠性: 介绍PCB的电气性能测试(开短路测试)、尺寸检查、外观检查等,以及如何通过环境测试(如湿热、高低温循环)来评估PCB的可靠性。  第四章 电子元器件的表面贴装(SMT)工艺:自动化组装的效率飞跃  表面贴装技术(SMT)是现代电子产品生产的核心工艺之一,它极大地提高了生产效率,减小了产品体积。本章将全面解析SMT的各个环节。     SMT的基本原理与优势: 阐述SMT将表面安装元器件(SMD)直接焊接在PCB表面焊盘上的原理,并对比其与通孔插装(THT)技术的优势,如高密度、小型化、高可靠性、低成本。    SMT生产线的主要设备: 介绍SMT生产线上的关键设备,包括:        锡膏印刷机: 讲解刮刀、模板、钢网的配合,将锡膏精确地印刷到PCB的焊盘上,是SMT工艺的起点。        贴片机(Pick and Place Machine): 详细介绍贴片机的吸嘴、视觉定位系统、送料器等组件,以及其高精度、高速度地将SMD放置到指定位置的能力。        回流焊炉: 阐述回流焊炉如何通过预热区、回流区、冷却区,精确控制温度曲线,使锡膏熔化并形成牢固的焊点。我们将探讨不同类型的回流焊(如热风、红外、氮气回流焊)及其特点。        波峰焊(用于部分通孔器件): 介绍波峰焊的工作原理,即通过熔化的焊料波峰,一次性焊接PCB上的通孔元器件。        AOI(Automated Optical Inspection): 介绍自动光学检测设备在SMT中的应用,用于检测焊点质量、元器件错位、极性错误等。    SMT的关键工艺参数控制:        锡膏印刷参数: 印刷速度、压力、刮刀角度、回刮次数等对锡膏印刷质量的影响。        贴片参数: 贴片速度、拾取高度、吸嘴压力、校正算法等。        回流焊温度曲线: 详细解读回流焊的温度曲线,包括预热时间、峰值温度、回流时间等,以及如何根据不同元器件和锡膏的特性进行优化,避免虚焊、桥接、冷焊等缺陷。    SMT的常见缺陷与原因分析: 深入分析SMT过程中可能出现的常见缺陷,如虚焊、桥接、锡球、偏移、倾斜、极性错误等,并探讨其产生的原因以及相应的预防和改进措施。  第五章 电子产品的组装工艺:整体功能的实现与集成  在PCB组装完成后,还需要进行一系列的组装和集成工作,才能形成一个完整的电子产品。本章将聚焦电子产品的整体组装工艺。     结构件的配合与固定: 讲解如何将PCB、外壳、显示屏、按键、接口等各种结构件进行精确的组装和固定。我们将讨论螺丝固定、卡扣连接、热熔连接、粘接等不同的连接方式。    线缆连接与管理: 介绍各种线缆(如电源线、数据线、信号线)的连接方式(如插拔、焊接),以及线缆的布线、固定和管理,确保产品内部的整洁和信号的稳定传输。    显示屏、扬声器、电池等模块的安装: 详细介绍这些关键功能模块的安装流程,包括接口连接、固定方式、密封性要求等。    人机交互组件的集成: 讲解按键、触摸屏、指示灯等用户交互组件的安装和连接,确保产品的操作顺畅和直观。    防静电措施在组装过程中的重要性: 强调在整个组装过程中,必须采取严格的防静电措施,如使用防静电工作台、腕带、服装、工具等,以保护敏感的电子元器件免受静电损害。  第六章 电子产品的测试与质量控制:确保产品性能的可靠性  严格的测试和完善的质量控制是电子产品赢得市场信赖的关键。本章将系统介绍电子产品的各项测试与质量控制技术。     生产过程中的质量控制(IPQC): 重点介绍在生产线上进行的各项过程控制,如目检、在线测试(ICT)、功能测试(FCT)等。我们将分析IPQC在发现和纠正生产过程中问题的重要性。    成品测试(FQC): 阐述对完成组装的成品进行全面检测的流程,包括功能验证、性能参数测试、接口测试、用户体验测试等,确保产品符合设计规格和用户需求。    可靠性测试: 深入介绍各种可靠性测试方法,如:        环境测试: 高低温循环试验、湿热试验、振动试验、跌落试验、盐雾试验等,模拟产品在不同使用环境下的表现。        寿命测试: 持续运行测试、开关次数测试等,评估产品的使用寿命。        加速寿命试验(ALT): 通过施加比正常使用条件更严苛的应力,缩短测试时间,预测产品寿命。    测试夹具的设计与制作: 介绍功能测试夹具(FCT Fixture)的设计原则和制作要点,以及如何通过夹具实现自动化、批量化的功能测试。    缺陷分析与追溯: 讲解如何对测试中发现的缺陷进行详细的分析,找出根本原因,并进行有效的纠正和预防。强调产品批次管理和追溯体系的重要性,以便在出现问题时能够快速定位和处理。    质量管理体系的持续改进: 引入持续改进的理念,如PDCA循环(Plan-Do-Check-Act),以及如何通过数据分析、客户反馈等方式,不断优化生产工艺和质量控制流程,提升产品整体质量水平。  第七章 电子产品生产的自动化与智能化:迈向工业4.0  随着科技的飞速发展,电子产品生产正朝着自动化、智能化方向不断迈进,工业4.0的概念正在逐步实现。     自动化在SMT与组装中的应用: 回顾自动化在SMT生产线上的应用,并拓展到更广泛的组装环节,如自动螺丝机、自动点胶机、自动搬运机器人等。    智能制造的理念与关键技术: 介绍智能制造的核心要素,如物联网(IoT)、大数据分析、人工智能(AI)、数字孪生等。    MES(制造执行系统)的应用: 讲解MES系统在生产过程中的作用,包括生产调度、物料跟踪、质量监控、数据采集与分析等,实现生产过程的精细化管理。    工业机器人与协作机器人: 探讨工业机器人和协作机器人在搬运、焊接、装配等环节的应用,以及它们如何与人类协同工作,提高生产效率和安全性。    面向未来的生产模式: 展望柔性制造、个性化定制、绿色制造等未来电子产品生产的发展趋势,以及它们对生产工艺和技术提出的新要求。  结论  电子产品生产工艺是一个集精密制造、先进技术、严格品控于一体的复杂体系。本书通过对从元器件选型到自动化生产的各个环节的深入剖析,旨在为读者提供坚实的理论基础和实践指导,帮助他们掌握现代电子产品生产的核心技术,培养解决实际生产问题的能力,为我国电子信息产业的发展贡献力量。在这个日新月异的智能时代,精益求精的生产工艺,是驱动创新、保障品质、引领未来的关键。