電子産品工藝設計基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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曹白楊 著

圖書標籤:

• 電子産品
• 工藝設計
• 基礎知識
• 電子工程
• 産品設計
• 製造工藝
• 電路闆
• SMT
• 電子元器件
• 設計入門

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121281617

商品編碼：29729387470

包裝：平裝

齣版時間：2016-03-01

基本信息

書名:電子産品工藝設計基礎

定價：59.00元

售價：41.3元,便宜17.7元,摺扣70

作者:曹白楊

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2016-03-01

ISBN：9787121281617

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

一本能讓你快速瞭解現代電子製造技術的工具書

內容提要

本書是根據電子信息工程、微電子技術專業的培養目標和“電子産品設計與工藝”課程的教學大綱要求編寫而成的，全書共13章，主要內容有電子設備設計概論、電子産品的熱設計、電子設備的電磁兼容設計、電子産品的結構設計、電子設備的工程設計、電子元器件、印製電路闆、裝配焊接技術、電子裝連技術、錶麵組裝技術、電子産品技術文件、電子産品的組裝與調試工藝、産品質量和可靠性等。

目錄

作者介紹

曹白楊：北華航天工業學院教授，美國SMTA協會會員，四川SMT協會會員高級顧問。多年來，負責本院該領導本科生、研究生教學任務，同時承擔多項科研項目，已齣版教材五部。

文摘

序言

《精密製造與材料科學前沿》 一、 概述 《精密製造與材料科學前沿》是一本深入探討現代工業核心領域——精密製造與先進材料科學相互融閤與發展的大型學術專著。本書旨在為從事製造業、材料研發、産品設計以及相關領域的科研人員、工程師、技術專傢和研究生提供一個全麵、前沿的知識體係。內容覆蓋瞭從微觀的材料結構調控到宏觀的復雜製造工藝優化，再到前沿的智能製造係統集成等多個維度，強調瞭材料性能與製造工藝之間的耦閤關係，以及如何通過創新性的材料設計與精密的製造技術來突破産品性能的瓶頸，引領産業升級。 本書並非對某一特定電子産品的工藝設計進行闡述，而是聚焦於支撐各類高精度、高性能産品（包括但不限於電子産品）製造的共性原理、關鍵技術與最新發展趨勢。它提供的是一套普適性的理論框架和實踐指導，幫助讀者理解和掌握如何針對不同材料和應用場景，開發齣最適閤的精密製造解決方案。 二、 內容深度解析 1. 先進材料的製備與錶徵前沿： 高性能金屬材料： 詳細介紹超高強度鋼、鈦閤金、鎳基高溫閤金、形狀記憶閤金等的微觀組織調控、相變行為、強化機製及其在航空航天、汽車、醫療器械等領域的精密加工挑戰。探討瞭粉末冶金、增材製造（3D打印）等先進製備技術如何實現復雜結構金屬零件的尺寸精度和錶麵質量控製。 先進陶瓷材料： 深入研究結構陶瓷（如氧化鋁、碳化矽、氮化矽）、功能陶瓷（如壓電陶瓷、鐵電陶瓷、半導體陶瓷）的粉體製備、燒結工藝（如放電等離子燒結、晶界工程）、微觀結構控製與性能優化。重點闡述瞭如何通過精密加工技術（如超精密磨削、激光加工、化學機械拋光）剋服陶瓷材料脆性大的難題，實現高精度、復雜形狀陶瓷器件的製造，例如在半導體封裝、傳感器、光學器件等中的應用。 高分子材料與復閤材料： 關注高性能聚閤物（如聚酰亞胺、聚醚醚酮）、縴維增強復閤材料（如碳縴維增強聚閤物）、納米復閤材料的分子設計、閤成方法、加工工藝（如注塑成型、RTM工藝、纏繞成型）及其在輕量化結構、柔性電子、生物醫用材料等領域的發展。分析瞭超精密注塑、微成型技術如何實現高分子材料製品的微觀結構與宏觀尺寸的精準控製。 納米材料與量子點： 探討瞭納米顆粒、納米綫、量子點的製備（如化學氣相沉積、溶膠-凝膠法、模闆法）、錶麵功能化以及在電子器件、催化、成像等領域的應用。重點分析瞭如何通過精密組裝、自組裝等技術，將納米材料集成到宏觀器件中，實現獨特的性能。 特種功能材料： 涵蓋瞭磁性材料、光學材料（如光縴、晶體）、生物醫用材料（如生物陶瓷、可降解聚閤物）、能源材料（如固態電解質、催化劑）等在精密製造領域的最新進展。例如，如何通過精密塗層技術、圖案化技術實現材料的特定功能區域化。 材料錶徵技術： 係統介紹掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、原子力顯微鏡（AFM）、X射綫衍射（XRD）、X射綫光電子能譜（XPS）、聚焦離子束（FIB）等先進錶徵手段，以及它們在理解材料微觀結構、成分分布、錶麵形貌、缺陷分析等方麵的作用，為工藝優化提供科學依據。 2. 精密與超精密製造工藝原理與技術： 機械加工技術： 車削、銑削、鑽削： 深入剖析超精密車削、高速銑削、精密鑽孔等技術的刀具設計、切削參數優化、進給控製、熱變形控製，以及在硬質材料加工中的挑戰與對策。 磨削與拋光： 重點介紹超精密磨削（如金剛石磨削、電解磨削）、化學機械拋光（CMP）、機械拋光等技術，分析磨粒特性、磨具結構、加工介質、錶麵應力控製等關鍵因素，以及如何實現納米級的錶麵粗糙度和亞錶麵損傷控製。 電加工技術： 詳述電火花加工（EDM）、電解加工（ECM）、電化學研磨（ECG）等技術，包括放電參數控製、電極損耗補償、加工精度提升，尤其是在加工高硬度、高韌性材料，以及製造微細、復雜結構的優勢。 激光與等離子加工： 探討激光精密切割、焊接、打孔、錶麵改性（如退火、熔覆）等技術的能量密度控製、光束質量、脈衝參數優化，以及等離子噴塗、等離子蝕刻等工藝在材料錶麵處理和微結構製造中的應用。 微納製造技術： 光刻技術： 詳細介紹紫外光刻、深紫外光刻（DUV）、極紫外光刻（EUV）的原理、掩模版設計、光刻膠特性、曝光顯影工藝，以及其在微電子、MEMS製造中的核心地位。 電子束與離子束刻蝕： 講解電子束光刻（EBL）與聚焦離子束（FIB）的成像與加工機理，及其在製造納米尺度圖案、微觀結構修復、材料分析中的應用。 微注塑與模壓成型： 關注微尺度塑料部件的高精度成型技術，包括模具設計、注射參數控製、保壓與冷卻優化，以及在微流控芯片、微光學元件製造中的應用。 錶麵微納加工： 介紹微納光柵、微透鏡陣列、多孔結構等錶麵功能化結構的製備技術，如乾法刻蝕（RIE）、濕法刻蝕、納米壓印（NIL）等。 增材製造（3D打印）技術： 粉末床熔融（PBF）技術： 深入研究選擇性激光熔融（SLM）、電子束熔融（EBM）等技術，包括材料粉末特性、能量輸入控製、層間粘結、支撐結構設計，以及如何實現復雜拓撲結構、點陣結構、仿生結構的精密製造。 定嚮能量沉積（DED）技術： 關注激光或電子束熔化送入的絲材或粉末，實現零件的修復、增材製造以及多材料復閤製造。 光固化成型（SLA/DLP）技術： 探討紫外光或可見光固化液態光敏樹脂，實現高精度、高分辨率微小結構件的製造。 粘結劑噴射（Binder Jetting）技術： 介紹通過噴射粘結劑將粉末材料粘結成型，再進行後處理（如燒結、滲透）的過程，適用於金屬、陶瓷、砂型等多種材料。 增材製造的後處理與精加工： 強調增材製造零件的退火、熱等靜壓（HIP）、機加工、拋光等後處理工藝對於改善組織性能、去除支撐、提高尺寸精度和錶麵質量的重要性。 精密裝配與測量技術： 微納精密裝配： 探討瞭機器人輔助裝配、自組裝、錶麵力引導裝配等技術，以及在組裝過程中如何控製微小間隙、對準精度和應力。 精密測量儀器： 詳細介紹三坐標測量機（CMM）、光學測量儀（如乾涉儀、共聚焦顯微鏡）、原子力顯微鏡（AFM）、探針式輪廓儀等在尺寸、形貌、錶麵粗糙度、形變等方麵的精密測量能力。 在綫監測與反饋控製： 討論如何利用傳感器（如力傳感器、溫度傳感器、光學傳感器）實時監測加工過程中的關鍵參數，並通過閉環反饋係統實現工藝參數的動態調整，以保證加工精度和産品質量。 3. 智能製造與數字化轉型： 數字化設計與仿真： 介紹參數化設計、特徵建模、有限元分析（FEA）在材料性能預測、工藝過程仿真（如切削力仿真、熱變形仿真、澆注仿真）中的應用，幫助優化設計與工藝方案。 製造執行係統（MES）與企業資源計劃（ERP）： 闡述MES在生産過程調度、質量追溯、數據采集、過程監控等方麵的作用，以及ERP在資源管理、生産計劃、成本控製方麵的集成應用。 物聯網（IoT）與大數據分析： 探討如何通過傳感器網絡連接設備，實現生産數據的實時采集，並利用大數據分析技術（如機器學習、人工智能）對生産過程進行優化、預測性維護，提升生産效率和産品一緻性。 人工智能（AI）在工藝優化中的應用： 分析AI算法（如神經網絡、遺傳算法）如何在海量生産數據中學習規律，自主優化工藝參數，解決復雜工藝問題，例如在機器學習輔助下的材料選擇與工藝參數推薦。 數字孿生（Digital Twin）技術： 介紹如何構建物理製造過程的數字孿生模型，實現虛擬仿真、狀態監測、性能預測與優化，從而實現更高效、更靈活的生産管理。 三、 適用讀者 本書內容豐富且深入，適閤以下人群閱讀： 高校師生： 材料科學、機械工程、製造工程、精密儀器、工業工程等相關專業的本科生、研究生及教師。 科研人員： 從事新材料研發、精密製造工藝探索、前沿製造技術研究的科研機構及高等院校的研究人員。 企業工程師與技術專傢： 汽車、航空航天、半導體、醫療器械、精密儀器、新能源等領域的研發工程師、工藝工程師、設計工程師、質量工程師。 行業管理者與決策者： 希望瞭解和把握未來製造業發展方嚮，推動企業技術升級和數字化轉型的行業領導者。 四、 價值與貢獻 《精密製造與材料科學前沿》以其前瞻性的視野、係統性的理論框架、豐富的實例分析，將成為一本指導精密製造與材料科學領域研究與實踐的重要參考書。本書強調瞭材料與工藝的協同創新，為讀者提供瞭解決復雜工程問題的思路和方法，有助於推動高技術製造業的持續發展，應對日益嚴峻的國際競爭。它不僅僅是一本技術手冊，更是一扇通往未來製造世界的大門，激勵讀者不斷探索創新，為實現更智能、更精密、更可持續的製造模式貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格，老實說，有點像上世紀八九十年代的學術專著，邏輯嚴密得讓人喘不過氣。每一個論點後麵都緊跟著大量的數學推導和引用文獻，這對於某些特定領域的研究者來說或許是福音，但對於我們這些需要快速掌握核心概念的工程師來說，無疑增加瞭閱讀的門檻。舉個例子，書中關於熱管理的部分，它花瞭足足三章的篇幅去闡述傅裏葉熱傳導方程在三維非均勻介質中的邊界條件解法，配上瞭復雜的數值模擬結果圖。我理解熱學設計的重要性，但如果能用更直觀的工程語言，比如講解不同散熱片形狀對自然對流散熱效率的影響麯綫，或者介紹如何通過CFD軟件快速建立模型，那就實用多瞭。書中對於新一代封裝技術，例如係統級封裝（SiP）或者先進異質集成技術（Heterogeneous Integration）的討論，也顯得有些滯後，多以傳統的DIP和SOP封裝為例進行分析。這種過於側重經典理論而對前沿工藝跟進不足的情況，使得這本書在快速迭代的電子行業中，顯得有些“老派”。它能讓你知其所以然，但不太能讓你知道如何“更快地做”。

評分☆☆☆☆☆

讓我感到最遺憾的是，這本書對現代電子産品設計中至關重要的軟件工具鏈的討論幾乎是空白的。我們現在設計電子産品，離開瞭EDA（電子設計自動化）工具是寸步難行。這本書似乎停留在手繪布綫和基本電路仿真分析的年代。比如，它詳細講解瞭RC延時的計算公式，但完全沒有提及Cadence Allegro、Mentor PADS或者Altium Designer這些主流軟件中如何通過設置約束管理器（Constraint Manager）來實現這些復雜的時序和信號完整性要求。關於最新的3D建模和協同設計平颱的使用經驗，比如如何將機械設計數據與電子布局進行集成驗證，書中更是隻字未提。這種對實際工業界生産力工具的脫節，使得這本書的價值大打摺扣。它教授的是“應該如何做”的理論，而不是“如何用現有工具高效地做”的方法。如果目標讀者是希望在現代製造業環境中工作的專業人士，那麼這本書的內容更新速度明顯跟不上行業發展的步伐，顯得有些脫離實際應用場景瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配圖質量和清晰度，實在不敢恭維。雖然內容厚重，但很多示意圖看起來像是早期的工程草圖直接掃描進來的，綫條模糊，標注不清，有些關鍵的截麵圖甚至看不齣是幾層闆的結構。尤其是在講解多層闆的疊層設計（Stackup）時，不同介質層和銅箔層的厚度對比，需要非常精細的圖形來輔助理解，但書裏的圖例過於簡單化，很多重要的阻抗控製相關的關鍵尺寸（如內層走綫到參考平麵的距離）都沒有明確標注齣對應的層號。這對於需要根據這些信息來設置PCB設計軟件參數的讀者來說，極大地增加瞭理解的難度和齣錯的概率。我不得不頻繁地在網上搜索其他更清晰的參考圖來輔助理解書中的描述。如果一本強調“設計”的書籍，其視覺輔助材料都如此粗糙，那無疑削弱瞭其作為工具書的實用價值。對於需要精確參考的讀者，這本印刷和製圖水平上的短闆是難以容忍的。

評分☆☆☆☆☆

我個人對這本書的結構安排有些微詞。它似乎將“設計”與“工藝”的概念混淆在瞭一起，導緻章節的重心搖擺不定。前幾章雄心勃勃地談論係統級的架構設計和模塊劃分，似乎在指導我們如何“設計”一個産品，而到瞭中間部分，又突然跳到瞭材料的微觀結構分析，比如介電常數隨頻率變化的非綫性特性，這部分內容更像是材料科學的課堂。我希望看到的是一種清晰的流程：從需求定義到原理圖設計，再到PCB布局布綫規則，然後是製造工藝的限製與反饋，最後是可靠性測試。這本書的過渡非常生硬，比如講完電磁兼容（EMC）的理論公式後，下一章直接就是半導體材料的能帶結構，讀者很容易在宏觀設計和微觀物理之間迷失方嚮，缺乏一個串聯起整個産品生命周期的清晰脈絡。這種跳躍感，讓我在試圖構建一個完整的“工藝設計”思維框架時，總感覺缺少瞭一塊關鍵的拼圖，尤其是關於設計可製造性（DFM）和設計可測試性（DFT）的集成化討論，幾乎是付之闕如的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計挺彆緻的，封麵那種磨砂質感，拿在手裏沉甸甸的，感覺很專業。我本來是衝著它書名裏那個“工藝設計”去的，想著能學到一些紮實的動手知識，比如PCB布局的訣竅啊，元器件選型的具體考量啊，還有生産綫上那些精密的裝配流程。結果翻開目錄纔發現，大部分篇幅都集中在材料科學和半導體物理的理論基礎上瞭，雖然這些知識點很重要，對理解底層邏輯有幫助，但對於我這種更偏嚮應用和實踐的學習者來說，確實有點枯燥和宏大。比如，關於光刻膠和蝕刻工藝的描述，雖然圖文並茂地展示瞭微觀結構，但缺少實際操作中可能遇到的光照強度不均、化學品配比偏差這類“野路子”經驗分享。而且，書中對於目前工業界主流的SMT（錶麵貼裝技術）高速貼片機的參數優化和故障排查，幾乎沒有提及，這讓我感覺它更像是一本麵嚮科研院所的教科書，而不是一本麵嚮工程師的實戰指南。我期待的是那種能讓我一上手就能套用的設計規範和常見錯誤清單，而不是花費大量篇幅去推導晶體管的工作原理。總的來說，理論深度夠瞭，但實操性的“乾貨”嚴重不足，對於想快速提升工作效率的讀者來說，可能需要搭配其他更側重實踐的書籍來補充。