电子产品工艺设计基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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曹白杨 著

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店铺： 广影图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121281617

商品编码：29729387470

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名:电子产品工艺设计基础

定价：59.00元

售价：41.3元,便宜17.7元,折扣70

作者:曹白杨

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787121281617

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

一本能让你快速了解现代电子制造技术的工具书

内容提要

本书是根据电子信息工程、微电子技术专业的培养目标和“电子产品设计与工艺”课程的教学大纲要求编写而成的，全书共13章，主要内容有电子设备设计概论、电子产品的热设计、电子设备的电磁兼容设计、电子产品的结构设计、电子设备的工程设计、电子元器件、印制电路板、装配焊接技术、电子装连技术、表面组装技术、电子产品技术文件、电子产品的组装与调试工艺、产品质量和可靠性等。

目录

作者介绍

曹白杨：北华航天工业学院教授，美国SMTA协会会员，四川SMT协会会员高级顾问。多年来，负责本院该领导本科生、研究生教学任务，同时承担多项科研项目，已出版教材五部。

文摘

序言

《精密制造与材料科学前沿》 一、 概述 《精密制造与材料科学前沿》是一本深入探讨现代工业核心领域——精密制造与先进材料科学相互融合与发展的大型学术专著。本书旨在为从事制造业、材料研发、产品设计以及相关领域的科研人员、工程师、技术专家和研究生提供一个全面、前沿的知识体系。内容覆盖了从微观的材料结构调控到宏观的复杂制造工艺优化，再到前沿的智能制造系统集成等多个维度，强调了材料性能与制造工艺之间的耦合关系，以及如何通过创新性的材料设计与精密的制造技术来突破产品性能的瓶颈，引领产业升级。 本书并非对某一特定电子产品的工艺设计进行阐述，而是聚焦于支撑各类高精度、高性能产品（包括但不限于电子产品）制造的共性原理、关键技术与最新发展趋势。它提供的是一套普适性的理论框架和实践指导，帮助读者理解和掌握如何针对不同材料和应用场景，开发出最适合的精密制造解决方案。 二、 内容深度解析 1. 先进材料的制备与表征前沿： 高性能金属材料： 详细介绍超高强度钢、钛合金、镍基高温合金、形状记忆合金等的微观组织调控、相变行为、强化机制及其在航空航天、汽车、医疗器械等领域的精密加工挑战。探讨了粉末冶金、增材制造（3D打印）等先进制备技术如何实现复杂结构金属零件的尺寸精度和表面质量控制。 先进陶瓷材料： 深入研究结构陶瓷（如氧化铝、碳化硅、氮化硅）、功能陶瓷（如压电陶瓷、铁电陶瓷、半导体陶瓷）的粉体制备、烧结工艺（如放电等离子烧结、晶界工程）、微观结构控制与性能优化。重点阐述了如何通过精密加工技术（如超精密磨削、激光加工、化学机械抛光）克服陶瓷材料脆性大的难题，实现高精度、复杂形状陶瓷器件的制造，例如在半导体封装、传感器、光学器件等中的应用。 高分子材料与复合材料： 关注高性能聚合物（如聚酰亚胺、聚醚醚酮）、纤维增强复合材料（如碳纤维增强聚合物）、纳米复合材料的分子设计、合成方法、加工工艺（如注塑成型、RTM工艺、缠绕成型）及其在轻量化结构、柔性电子、生物医用材料等领域的发展。分析了超精密注塑、微成型技术如何实现高分子材料制品的微观结构与宏观尺寸的精准控制。 纳米材料与量子点： 探讨了纳米颗粒、纳米线、量子点的制备（如化学气相沉积、溶胶-凝胶法、模板法）、表面功能化以及在电子器件、催化、成像等领域的应用。重点分析了如何通过精密组装、自组装等技术，将纳米材料集成到宏观器件中，实现独特的性能。 特种功能材料： 涵盖了磁性材料、光学材料（如光纤、晶体）、生物医用材料（如生物陶瓷、可降解聚合物）、能源材料（如固态电解质、催化剂）等在精密制造领域的最新进展。例如，如何通过精密涂层技术、图案化技术实现材料的特定功能区域化。 材料表征技术： 系统介绍扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、聚焦离子束（FIB）等先进表征手段，以及它们在理解材料微观结构、成分分布、表面形貌、缺陷分析等方面的作用，为工艺优化提供科学依据。 2. 精密与超精密制造工艺原理与技术： 机械加工技术： 车削、铣削、钻削： 深入剖析超精密车削、高速铣削、精密钻孔等技术的刀具设计、切削参数优化、进给控制、热变形控制，以及在硬质材料加工中的挑战与对策。 磨削与抛光： 重点介绍超精密磨削（如金刚石磨削、电解磨削）、化学机械抛光（CMP）、机械抛光等技术，分析磨粒特性、磨具结构、加工介质、表面应力控制等关键因素，以及如何实现纳米级的表面粗糙度和亚表面损伤控制。 电加工技术： 详述电火花加工（EDM）、电解加工（ECM）、电化学研磨（ECG）等技术，包括放电参数控制、电极损耗补偿、加工精度提升，尤其是在加工高硬度、高韧性材料，以及制造微细、复杂结构的优势。 激光与等离子加工： 探讨激光精密切割、焊接、打孔、表面改性（如退火、熔覆）等技术的能量密度控制、光束质量、脉冲参数优化，以及等离子喷涂、等离子蚀刻等工艺在材料表面处理和微结构制造中的应用。 微纳制造技术： 光刻技术： 详细介绍紫外光刻、深紫外光刻（DUV）、极紫外光刻（EUV）的原理、掩模版设计、光刻胶特性、曝光显影工艺，以及其在微电子、MEMS制造中的核心地位。 电子束与离子束刻蚀： 讲解电子束光刻（EBL）与聚焦离子束（FIB）的成像与加工机理，及其在制造纳米尺度图案、微观结构修复、材料分析中的应用。 微注塑与模压成型： 关注微尺度塑料部件的高精度成型技术，包括模具设计、注射参数控制、保压与冷却优化，以及在微流控芯片、微光学元件制造中的应用。 表面微纳加工： 介绍微纳光栅、微透镜阵列、多孔结构等表面功能化结构的制备技术，如干法刻蚀（RIE）、湿法刻蚀、纳米压印（NIL）等。 增材制造（3D打印）技术： 粉末床熔融（PBF）技术： 深入研究选择性激光熔融（SLM）、电子束熔融（EBM）等技术，包括材料粉末特性、能量输入控制、层间粘结、支撑结构设计，以及如何实现复杂拓扑结构、点阵结构、仿生结构的精密制造。 定向能量沉积（DED）技术： 关注激光或电子束熔化送入的丝材或粉末，实现零件的修复、增材制造以及多材料复合制造。 光固化成型（SLA/DLP）技术： 探讨紫外光或可见光固化液态光敏树脂，实现高精度、高分辨率微小结构件的制造。 粘结剂喷射（Binder Jetting）技术： 介绍通过喷射粘结剂将粉末材料粘结成型，再进行后处理（如烧结、渗透）的过程，适用于金属、陶瓷、砂型等多种材料。 增材制造的后处理与精加工： 强调增材制造零件的退火、热等静压（HIP）、机加工、抛光等后处理工艺对于改善组织性能、去除支撑、提高尺寸精度和表面质量的重要性。 精密装配与测量技术： 微纳精密装配： 探讨了机器人辅助装配、自组装、表面力引导装配等技术，以及在组装过程中如何控制微小间隙、对准精度和应力。 精密测量仪器： 详细介绍三坐标测量机（CMM）、光学测量仪（如干涉仪、共聚焦显微镜）、原子力显微镜（AFM）、探针式轮廓仪等在尺寸、形貌、表面粗糙度、形变等方面的精密测量能力。 在线监测与反馈控制： 讨论如何利用传感器（如力传感器、温度传感器、光学传感器）实时监测加工过程中的关键参数，并通过闭环反馈系统实现工艺参数的动态调整，以保证加工精度和产品质量。 3. 智能制造与数字化转型： 数字化设计与仿真： 介绍参数化设计、特征建模、有限元分析（FEA）在材料性能预测、工艺过程仿真（如切削力仿真、热变形仿真、浇注仿真）中的应用，帮助优化设计与工艺方案。 制造执行系统（MES）与企业资源计划（ERP）： 阐述MES在生产过程调度、质量追溯、数据采集、过程监控等方面的作用，以及ERP在资源管理、生产计划、成本控制方面的集成应用。 物联网（IoT）与大数据分析： 探讨如何通过传感器网络连接设备，实现生产数据的实时采集，并利用大数据分析技术（如机器学习、人工智能）对生产过程进行优化、预测性维护，提升生产效率和产品一致性。 人工智能（AI）在工艺优化中的应用： 分析AI算法（如神经网络、遗传算法）如何在海量生产数据中学习规律，自主优化工艺参数，解决复杂工艺问题，例如在机器学习辅助下的材料选择与工艺参数推荐。 数字孪生（Digital Twin）技术： 介绍如何构建物理制造过程的数字孪生模型，实现虚拟仿真、状态监测、性能预测与优化，从而实现更高效、更灵活的生产管理。 三、 适用读者 本书内容丰富且深入，适合以下人群阅读： 高校师生： 材料科学、机械工程、制造工程、精密仪器、工业工程等相关专业的本科生、研究生及教师。 科研人员： 从事新材料研发、精密制造工艺探索、前沿制造技术研究的科研机构及高等院校的研究人员。 企业工程师与技术专家： 汽车、航空航天、半导体、医疗器械、精密仪器、新能源等领域的研发工程师、工艺工程师、设计工程师、质量工程师。 行业管理者与决策者： 希望了解和把握未来制造业发展方向，推动企业技术升级和数字化转型的行业领导者。 四、 价值与贡献 《精密制造与材料科学前沿》以其前瞻性的视野、系统性的理论框架、丰富的实例分析，将成为一本指导精密制造与材料科学领域研究与实践的重要参考书。本书强调了材料与工艺的协同创新，为读者提供了解决复杂工程问题的思路和方法，有助于推动高技术制造业的持续发展，应对日益严峻的国际竞争。它不仅仅是一本技术手册，更是一扇通往未来制造世界的大门，激励读者不断探索创新，为实现更智能、更精密、更可持续的制造模式贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我个人对这本书的结构安排有些微词。它似乎将“设计”与“工艺”的概念混淆在了一起，导致章节的重心摇摆不定。前几章雄心勃勃地谈论系统级的架构设计和模块划分，似乎在指导我们如何“设计”一个产品，而到了中间部分，又突然跳到了材料的微观结构分析，比如介电常数随频率变化的非线性特性，这部分内容更像是材料科学的课堂。我希望看到的是一种清晰的流程：从需求定义到原理图设计，再到PCB布局布线规则，然后是制造工艺的限制与反馈，最后是可靠性测试。这本书的过渡非常生硬，比如讲完电磁兼容（EMC）的理论公式后，下一章直接就是半导体材料的能带结构，读者很容易在宏观设计和微观物理之间迷失方向，缺乏一个串联起整个产品生命周期的清晰脉络。这种跳跃感，让我在试图构建一个完整的“工艺设计”思维框架时，总感觉缺少了一块关键的拼图，尤其是关于设计可制造性（DFM）和设计可测试性（DFT）的集成化讨论，几乎是付之阙如的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计挺别致的，封面那种磨砂质感，拿在手里沉甸甸的，感觉很专业。我本来是冲着它书名里那个“工艺设计”去的，想着能学到一些扎实的动手知识，比如PCB布局的诀窍啊，元器件选型的具体考量啊，还有生产线上那些精密的装配流程。结果翻开目录才发现，大部分篇幅都集中在材料科学和半导体物理的理论基础上了，虽然这些知识点很重要，对理解底层逻辑有帮助，但对于我这种更偏向应用和实践的学习者来说，确实有点枯燥和宏大。比如，关于光刻胶和蚀刻工艺的描述，虽然图文并茂地展示了微观结构，但缺少实际操作中可能遇到的光照强度不均、化学品配比偏差这类“野路子”经验分享。而且，书中对于目前工业界主流的SMT（表面贴装技术）高速贴片机的参数优化和故障排查，几乎没有提及，这让我感觉它更像是一本面向科研院所的教科书，而不是一本面向工程师的实战指南。我期待的是那种能让我一上手就能套用的设计规范和常见错误清单，而不是花费大量篇幅去推导晶体管的工作原理。总的来说，理论深度够了，但实操性的“干货”严重不足，对于想快速提升工作效率的读者来说，可能需要搭配其他更侧重实践的书籍来补充。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格，老实说，有点像上世纪八九十年代的学术专著，逻辑严密得让人喘不过气。每一个论点后面都紧跟着大量的数学推导和引用文献，这对于某些特定领域的研究者来说或许是福音，但对于我们这些需要快速掌握核心概念的工程师来说，无疑增加了阅读的门槛。举个例子，书中关于热管理的部分，它花了足足三章的篇幅去阐述傅里叶热传导方程在三维非均匀介质中的边界条件解法，配上了复杂的数值模拟结果图。我理解热学设计的重要性，但如果能用更直观的工程语言，比如讲解不同散热片形状对自然对流散热效率的影响曲线，或者介绍如何通过CFD软件快速建立模型，那就实用多了。书中对于新一代封装技术，例如系统级封装（SiP）或者先进异质集成技术（Heterogeneous Integration）的讨论，也显得有些滞后，多以传统的DIP和SOP封装为例进行分析。这种过于侧重经典理论而对前沿工艺跟进不足的情况，使得这本书在快速迭代的电子行业中，显得有些“老派”。它能让你知其所以然，但不太能让你知道如何“更快地做”。

评分☆☆☆☆☆

让我感到最遗憾的是，这本书对现代电子产品设计中至关重要的软件工具链的讨论几乎是空白的。我们现在设计电子产品，离开了EDA（电子设计自动化）工具是寸步难行。这本书似乎停留在手绘布线和基本电路仿真分析的年代。比如，它详细讲解了RC延时的计算公式，但完全没有提及Cadence Allegro、Mentor PADS或者Altium Designer这些主流软件中如何通过设置约束管理器（Constraint Manager）来实现这些复杂的时序和信号完整性要求。关于最新的3D建模和协同设计平台的使用经验，比如如何将机械设计数据与电子布局进行集成验证，书中更是只字未提。这种对实际工业界生产力工具的脱节，使得这本书的价值大打折扣。它教授的是“应该如何做”的理论，而不是“如何用现有工具高效地做”的方法。如果目标读者是希望在现代制造业环境中工作的专业人士，那么这本书的内容更新速度明显跟不上行业发展的步伐，显得有些脱离实际应用场景了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配图质量和清晰度，实在不敢恭维。虽然内容厚重，但很多示意图看起来像是早期的工程草图直接扫描进来的，线条模糊，标注不清，有些关键的截面图甚至看不出是几层板的结构。尤其是在讲解多层板的叠层设计（Stackup）时，不同介质层和铜箔层的厚度对比，需要非常精细的图形来辅助理解，但书里的图例过于简单化，很多重要的阻抗控制相关的关键尺寸（如内层走线到参考平面的距离）都没有明确标注出对应的层号。这对于需要根据这些信息来设置PCB设计软件参数的读者来说，极大地增加了理解的难度和出错的概率。我不得不频繁地在网上搜索其他更清晰的参考图来辅助理解书中的描述。如果一本强调“设计”的书籍，其视觉辅助材料都如此粗糙，那无疑削弱了其作为工具书的实用价值。对于需要精确参考的读者，这本印刷和制图水平上的短板是难以容忍的。