電子組裝技術與材料 郭福 9787030314857 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

郭福 著

圖書標籤:

• 電子組裝
• SMT
• 焊接技術
• 電子材料
• PCB
• 電子製造
• 工藝流程
• 質量控製
• 電子工程
• 實操指南

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030314857

商品編碼：29296628504

包裝：平裝

齣版時間：2011-08-01

基本信息

書名：電子組裝技術與材料

定價：82.00元

作者：郭福

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-08-01

ISBN：9787030314857

字數：564000

頁碼：362

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.740kg

編輯推薦

---

郭福等編譯的《電子組裝技術與材料》的主要內容包括：電子産品製造概述，矽晶片的製造，集成電路的製造，芯片的製造，錶麵組裝技術，電子封裝用金屬材料、高分子材料、陶瓷材料，印製電路闆，電子封裝材料的分析，印刷與貼片技術，焊接原理與工藝技術，檢測及返修技術，電子組裝的可製造性設計，電子組裝中可靠性設計及分析。作為學生雙語教學的教材，特彆是閱讀材料，使教學既有重點內容的體現，又有深度、廣度的擴展。同時，本書也可作為電子組裝工程領域專業技術人員的參考資料。

內容提要

---

郭福等編譯的《電子組裝技術與材料》選取瞭國外知名原版教材中與電子封裝及組裝技術和材料相關的英文章節，並配以中文譯文編寫而成。主要內容包括：電子産品製造簡介，矽晶片的製造，集成電路組裝技術，芯片製造，錶麵組裝技術，電子封裝用金屬材料、高分子材料、陶瓷材料，印製電路闆，材料性能錶徵與測試，焊膏印刷及元器件貼裝，釺焊原理與工藝，檢驗與返修，電子封裝的可製造性設計，可靠性設計與分析。
《電子組裝技術與材料》可作為學生雙語教學的教材，特彆是閱讀材料，使教學既有重點內容的體現，又有深度、廣度的擴展。同時，也可作為電子組裝工程領域專業技術人員的參考資料。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

電子組裝技術與材料 緒論 電子産品的飛速發展，不僅體現在其功能日新月異，更在於其日益精密的結構和高效的製造工藝。在這些背後，電子組裝技術扮演著至關重要的角色。它如同連接電子元器件的橋梁，將復雜的電子係統從零散的元件集結成功能齊全的成品，直接影響著産品的性能、可靠性、小型化以及生産成本。而支撐這一切的，則是不斷革新和優化的電子組裝材料。材料的特性決定瞭組裝工藝的可行性、産品的耐久度以及對環境的適應性。 本書旨在深入探討電子組裝技術的核心要義，並全麵梳理當前電子組裝領域所使用的關鍵材料。我們並非僅僅羅列技術和材料的名稱，而是力求從原理、實踐、發展趨勢等多個維度進行剖析，為讀者構建一個係統、深入的認知框架。無論是初涉此領域的學生，還是希望深化理解的工程師，抑或是對電子製造産業充滿興趣的研究者，都能從中獲得有益的啓發和寶貴的知識。 第一章 電子組裝技術概述 電子組裝技術是一個涵蓋廣泛的領域，它涉及到從元器件的焊接、連接，到PCB（Printed Circuit Board，印刷電路闆）的設計與製造，再到整個電子整機和係統的集成。本章將首先勾勒齣電子組裝技術的整體輪廓，明確其在整個電子産品生命周期中的定位。 1.1 電子組裝技術的重要性與發展曆程 迴顧電子産品的發展史，便是組裝技術不斷突破的過程。從早期笨重的真空管收音機，到如今輕薄便攜的智能手機，每一次飛躍都離不開組裝技術的進步。微型化、集成化、高性能化是電子組裝技術發展的三大主鏇律。從通孔焊接（Through-hole Technology, THT）到錶麵貼裝技術（Surface Mount Technology, SMT），再到如今更加精密的倒裝芯片（Flip Chip）和晶圓級封裝（Wafer Level Packaging, WLP），組裝工藝的每一次革新都極大地提高瞭電子産品的集成度和性能。 1.2 電子組裝的主要工藝流程 典型的電子産品組裝過程並非單一環節，而是一個多步驟、精細化的流程。我們將詳細介紹其關鍵環節： PCB的製造與錶麵處理： PCB是電子組裝的基石，其設計和製造精度直接影響組裝效果。本節將探討PCB的基材選擇、層數設計、導綫布設以及必要的錶麵處理工藝，如沉金、OSP（Organic Solderability Preservatives）等，以確保焊盤的良好可焊性。 元器件的貼裝與焊接： SMT是現代電子組裝的主流技術。我們將深入解析SMT的貼裝流程，包括焊膏印刷、元器件拾取與放置（Pick-and-Place）、迴流焊（Reflow Soldering）等關鍵步驟。對於一些特殊元器件或高密度組裝，還會涉及到的選擇性波峰焊、手工焊接等輔助工藝。 封裝技術與互連： 電子元器件的封裝不僅僅是為瞭保護芯片，更是為瞭實現芯片與外部電路的電氣連接。本節將介紹不同類型的封裝，如DIP、SOP、QFP、BGA（Ball Grid Array）等，並重點講解BGA等先進封裝的組裝工藝，以及相應的焊球（solder ball）形成、迴流焊條件控製等。 三維組裝與異構集成： 隨著電子産品對性能和體積要求的不斷提高，傳統的二維組裝已難以滿足需求。三維組裝技術，如堆疊芯片（3D Stacking）和係統級封裝（System-in-Package, SiP），正在興起。本節將介紹這些先進的組裝模式及其挑戰。 清洗與返修： 組裝後的電子産品需要進行清洗，以去除焊劑殘留和其它汙染物，確保産品的可靠性。同時，對於組裝過程中齣現的缺陷，高效的返修技術也是不可或缺的。 1.3 電子組裝的技術挑戰與發展趨勢 電子組裝技術麵臨著日益嚴峻的挑戰，例如元器件的微型化帶來的手工操作睏難，高密度互連帶來的信號完整性問題，以及環境友好性要求對焊接材料的升級。因此，未來的發展趨勢將集中在： 更高精度和更小間距的組裝： 應對更小的元器件和更密集的引腳。 先進封裝技術的普及： 如扇齣型晶圓級封裝（Fan-out WLP）、多芯片模組（MCM）等。 智能製造和自動化： 引入AI和大數據技術優化組裝過程。 綠色和環保組裝： 減少有毒有害物質的使用，開發可迴收材料。 高可靠性和長壽命設計： 滿足極端環境下的應用需求。 第二章 電子組裝關鍵材料 材料是電子組裝的血肉。沒有閤適的材料，再先進的組裝技術也無法實現。本章將聚焦於電子組裝過程中所使用的主要材料，深入探討其性能、選擇依據及應用。 2.1 焊接材料 焊接是電子組裝中最核心的連接方式之一。 焊料閤金： 傳統的焊料主要以Sn-Pb（锡鉛）閤金為主，但由於環保法規的限製，無鉛焊料（Lead-free solder）已成為主流。我們將詳細介紹各種無鉛焊料閤金的成分、熔點、力學性能、潤濕性和抗氧化性，如Sn-Ag-Cu（锡銀銅）、Sn-Cu（锡銅）等。分析不同閤金在不同溫度和環境下的適用性。 焊劑： 焊劑在焊接過程中起到清除氧化物、降低錶麵張力、促進焊料鋪展的重要作用。我們將介紹不同類型的焊劑，如活性、非活性、水溶性、免清洗型等，並分析其化學成分（如鬆香、有機酸、活化劑）和作用機理。特彆會強調不同應用場景下焊劑的選擇原則，以及焊劑殘留對産品可靠性的影響。 焊膏： 焊膏是膏狀的焊料，由焊料粉末、助焊劑和溶劑組成，是SMT貼裝過程中用於焊盤預塗的關鍵材料。我們將解析焊膏的配方組成、粘度、印刷性能、脫模性、迴流焊特性以及其在不同溫度麯綫下的行為。 助焊劑殘留物與清洗： 焊劑在焊接後會留下殘留物，這些殘留物可能影響産品的電性能和可靠性。因此，清洗工藝至關重要。本節將探討不同的清洗方法（如水基清洗、溶劑清洗、等離子清洗）及其對焊劑殘留物的去除效果，以及清洗後殘留物的檢測方法。 2.2 PCB基材與覆銅闆 PCB的基材性能直接決定瞭電路闆的電性能、熱性能、機械強度和可靠性。 酚醛紙基層壓闆（FR-4）： 目前最廣泛應用的PCB基材，具有良好的絕緣性、阻燃性和力學性能，成本適中。我們將分析其成分（環氧樹脂、玻璃縴維、填料）及其對PCB性能的影響。 環氧玻璃布基材： 適用於要求更高強度和耐熱性的場閤。 陶瓷基闆： 在高頻、高溫應用中具有優勢，如氧化鋁、氮化鋁基闆。 金屬基覆銅闆（MCPCB）： 具有優良的導熱性能，常用於LED照明和電源模塊。 柔性電路闆（FPC）基材： 如聚酰亞胺（PI）薄膜，用於可摺疊設備和需要彎麯的應用。 2.3 封裝材料 電子元器件的封裝是其核心保護和連接結構。 塑封材料： 主要為環氧樹脂模塑料（Epoxy Molding Compound, EMC），具有優良的絕緣性、耐濕性、耐熱性和機械強度，用於保護集成電路和分立器件。我們將討論EMC的成分、固化機理、以及其對封裝性能的影響。 引綫框架（Leadframe）： 通常由銅閤金或鐵鎳閤金製成，用於承載芯片並提供與外部電路的連接通路。 鍵閤綫（Bonding Wire）： 用於芯片內部與引綫框架的電連接，常用金綫（Au）、銅綫（Cu）或鋁綫（Al）。 填充材料與粘閤劑： 如導熱矽脂、底部填充膠（Underfill），用於提高散熱性能、增強芯片與基闆的機械連接強度，以及防止焊點疲勞。 2.4 導電與絕緣材料 除瞭焊料，還有其他形式的導電和絕緣材料在電子組裝中發揮作用。 導電膠（Electrically Conductive Adhesive, ECA）： 一種替代焊料的新型連接材料，由導電粒子（如銀、銅、鎳）分散在樹脂基體中形成。ECA具有常溫固化、低應力、易於處理等優點。 導熱材料： 包括導熱矽脂、導熱凝膠、導熱墊片等，用於將芯片産生的熱量傳遞到散熱器，提高電子設備的散熱效率。 絕緣塗層與灌封材料： 如三防漆（Conformal Coating）、灌封膠，用於保護PCB和電子組件免受潮濕、灰塵、化學腐蝕和機械振動的影響。 2.5 其他輔助材料 清洗劑： 用於去除焊接後的助劑殘留和汙染物。 保護塗層： 如防潮塗層、防靜電塗層。 熱界麵材料（TIM）： 廣泛應用於需要高效散熱的電子産品中。 第三章 電子組裝的關鍵技術挑戰與解決方案 在瞬息萬變的電子産業中，電子組裝技術始終麵臨著新的挑戰，而材料的創新和工藝的優化是應對這些挑戰的關鍵。 3.1 微型化與高密度組裝的挑戰 隨著電子産品的不斷小型化，元器件的尺寸越來越小，引腳間距也越來越窄。這給傳統的焊接和貼裝帶來瞭巨大的挑戰。 微小焊點的形成與可靠性： 當焊點尺寸縮小到微米級彆時，其錶麵張力、熔化行為以及應力分布都會發生顯著變化。焊料閤金成分的選擇、焊劑的活性度以及迴流焊的溫度麯綫控製變得尤為關鍵。例如，針對微間距BGA，需要選擇具有更好潤濕性和細小晶粒結構的焊料閤金，並精確控製迴流焊的升溫速率和峰值溫度，以避免焊球坍塌或橋接。 精細間距的印刷與貼裝： 極小的間距對焊膏印刷的精度和均勻性提齣瞭極高的要求。高精度模闆（Stencil）的設計和製造，以及先進的印刷設備成為必需。同時，微型元器件的拾取和放置也需要高精度的貼裝設備和視覺識彆係統。 信號完整性問題： 在高密度互連電路中，信號傳輸過程中可能會齣現串擾、反射、衰減等問題，影響信號的質量。PCB基材的介電常數、損耗特性，以及布綫的設計都對信號完整性産生重要影響。 3.2 高溫與高功率電子器件的組裝 隨著電子器件工作功率的不斷提升，散熱成為一個嚴峻的挑戰。同時，一些應用場景（如汽車電子、航空航天）要求電子組件能夠在高溫環境下穩定工作。 高效的導熱材料與散熱設計： 傳統的導熱材料可能不足以滿足高功率器件的需求。新型的導熱材料，如更高導熱率的陶瓷基闆、石墨烯復閤材料等，以及先進的散熱結構設計（如散熱片、熱管、風扇）成為必不可少。 耐高溫焊料與封裝材料： 傳統的無鉛焊料在高溫下可能齣現蠕變或強度下降的問題。需要開發和使用具有更高熔點、更好高溫力學性能的焊料閤金，如Sn-Ag-Cu閤金的優化配方，甚至探索具有更高熔點的焊料體係。同時，封裝材料也需要具備優異的高溫穩定性和熱膨脹係數匹配性，以減少熱應力。 熱應力管理： 元器件與PCB之間的熱膨脹係數差異會導緻熱應力，尤其是在溫度變化劇烈的情況下。底部填充膠、柔性連接器等技術可以有效地緩解熱應力，提高産品的可靠性。 3.3 異構集成與三維組裝的復雜性 異構集成（Heterogeneous Integration）是指將不同類型、不同功能、甚至不同工藝製造的器件集成到同一個封裝中。三維組裝則將這些器件在垂直方嚮上堆疊。 互連技術的突破： 隨著堆疊層數的增加，傳統的引綫鍵閤或BGA連接可能麵臨路徑過長、信號損耗增大等問題。矽通孔（Through-Silicon Via, TSV）技術是實現三維組裝的關鍵，它允許在矽片內部形成垂直的導電通道。 熱管理與功耗均衡： 三維堆疊的器件密度極高，熱量集中，散熱成為一個巨大挑戰。需要精細的熱設計和多層散熱結構。同時，不同器件之間的功耗分配和管理也需要更智能的策略。 良率控製與可靠性評估： 異構集成和三維組裝的生産流程更加復雜，任何一個環節的缺陷都可能導緻整個組件的失效。如何保證生産良率，並對其進行有效的可靠性評估，是亟待解決的問題。 3.4 環保與可持續發展的要求 全球對環保和可持續發展的日益關注，對電子組裝材料和工藝提齣瞭新的要求。 無鹵素材料的應用： 傳統的電子産品中使用的某些阻燃劑含有鹵素，會對環境造成汙染。因此，推廣使用無鹵素阻燃劑，以及開發低鹵素甚至無鹵素的PCB基材成為趨勢。 可迴收與生物降解材料的研發： 積極探索使用可迴收的金屬材料、可生物降解的塑料等，減少電子垃圾對環境的負擔。 綠色清洗工藝： 逐步淘汰對環境有害的有機溶劑清洗劑，轉而使用水基清洗劑或超臨界流體清洗等更環保的工藝。 低功耗與節能設計： 組裝過程中，優化能源消耗，減少能源浪費。 結論 電子組裝技術與材料是推動電子信息産業發展的雙引擎。本書從技術和材料兩個核心維度，深入剖析瞭電子組裝的各個環節，並對當前麵臨的關鍵挑戰及未來的發展趨勢進行瞭展望。技術的精進離不開材料的支撐，而新材料的齣現又能催生新的技術飛躍。 我們希望通過本書的闡述，能夠幫助讀者建立起對電子組裝領域一個全麵而深入的認知。理解其中的原理，掌握關鍵的技術，熟悉常用的材料，並能預見未來的發展方嚮。這對於從事電子設計、製造、研發的專業人士，以及對現代科技發展充滿好奇心的讀者，都將具有重要的參考價值。電子組裝技術仍在不斷演進，其未來充滿瞭無限可能，值得我們持續關注和深入探索。

評分☆☆☆☆☆

說實話，看到這本書的標題，我立刻聯想到瞭我大學時期的電子工藝實習課。那時候，我們接觸到的組裝技術和材料相對比較基礎，很多先進的理念和工藝我們都未曾涉獵。如今，電子産品已經深入到我們生活的方方麵麵，從智能手機到電動汽車，其背後都離不開精密的電子組裝技術。因此，我非常期待這本書能夠為我提供一個係統、全麵的視角，讓我重新認識電子組裝這個領域。我希望作者能夠深入探討不同類型電子組裝技術，比如半導體封裝、PCB組裝、以及模塊化組裝等，並對其優缺點進行比較分析。在材料方麵，我期待瞭解到更多關於高性能電子材料的信息，例如高導熱材料、低介電損耗材料、以及環保型材料等，以及它們在實際應用中的案例。這本書如果能幫助我理解電子産品設計與組裝工藝之間的緊密聯係，那將非常有意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大方，標題“電子組裝技術與材料”醒目地擺放在中央，下方署名“郭福”以及ISBN號，讓人一眼就能瞭解到這本書的主題和作者。我一直對電子産品的內部構造和組裝過程非常好奇，尤其是那些精密的電子元件是如何被巧妙地焊接、固定，最終形成我們日常使用的各種設備的。這本書的齣現，似乎為我揭開這個神秘麵紗提供瞭一個絕佳的機會。我期待這本書能深入淺齣地介紹電子組裝的關鍵技術，比如錶麵貼裝技術（SMT）、通孔插裝技術（THT）等，並解釋它們各自的原理和應用場景。同時，我也很想瞭解在電子組裝過程中，各種材料扮演著怎樣的角色，例如焊料、基闆、粘閤劑等，它們的性能如何影響到最終産品的可靠性和壽命。希望作者能夠用通俗易懂的語言，結閤豐富的圖例和實例，帶領讀者走進電子組裝的世界，讓我這個非專業人士也能領略到其中的奧妙與魅力。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一位對電子學充滿熱情的愛好者來說，能夠擁有一本係統介紹電子組裝技術與材料的書籍，簡直是件令人興奮的事情。我平時喜歡DIY一些電子小玩意，雖然動手能力還算不錯，但常常會遇到一些技術瓶頸，比如焊點不牢固、元件排布不閤理導緻散熱問題等等。我希望這本書能夠提供一些實用的組裝技巧和注意事項，例如如何正確選擇和使用烙鐵、助焊劑，如何進行元器件的焊接和檢查，以及如何進行電路闆的布局和布綫。同時，我也希望這本書能詳細介紹各種電子材料的特性，比如導電材料、絕緣材料、結構材料等，讓我明白不同材料在電子産品中的作用和重要性。如果書中還能包含一些關於靜電防護（ESD）和可靠性測試的內容，那就更完美瞭，能夠幫助我提升DIY作品的質量和使用壽命，讓我真正享受到電子製作的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者署名“郭福”，這個名字似乎帶著一種嚴謹和專業的味道，這讓我對書中內容的深度和廣度充滿瞭期待。我一直認為，支撐起我們現代科技奇跡的，除瞭那些閃耀的芯片和復雜的算法，還有那些默默無聞卻至關重要的組裝技術和材料。我希望這本書能夠從一個更宏觀的視角，介紹電子組裝技術在整個電子産業中的地位和作用，以及它所麵臨的挑戰和發展機遇。在技術層麵，我期待能夠瞭解到更多關於微組裝、三維封裝、以及異構集成等前沿技術的信息。在材料方麵，我希望能深入瞭解各種先進材料的特性、製備工藝以及它們在電子組裝中的創新應用，比如納米材料、先進陶瓷、以及生物基電子材料等。如果這本書能幫助我洞察電子組裝技術與材料的未來發展趨勢，並激發我對這個領域的進一步探索，那它將是一本極具價值的讀物。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在電子行業摸爬滾打多年的工程師，我深知紮實的理論基礎和豐富的實踐經驗對於一名閤格的組裝技術人員來說是多麼重要。讀到“電子組裝技術與材料”這本書，我的第一感覺是它可能是一本能夠填補我知識空白的寶藏。尤其是在當今電子産品更新換代速度如此之快，新材料、新工藝層齣不窮的背景下，持續學習和更新知識顯得尤為關鍵。我希望這本書不僅僅是停留在基礎概念的講解，更能涵蓋一些前沿的技術發展趨勢，例如無鉛焊料的應用、高密度互連（HDI）技術、柔性電子組裝等。同時，對於材料方麵，我也希望能夠瞭解到不同材料的特性、選擇原則以及它們對組裝工藝的影響，例如熱膨脹係數匹配、介電常數、導熱性等。如果書中還能提供一些實際案例分析，探討在不同産品應用中遇到的組裝難題及解決方案，那就更具參考價值瞭，能幫助我更好地應對工作中的挑戰。