电子SMT制造技术与技能 9787121176067 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121176067

商品编码：29642208054

基本信息

书名：电子SMT制造技术与技能

定价：49.00元

作者：

出版社：电子工业出版社

出版日期：

ISBN：9787121176067

字数：

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版次：1

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商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《精益焊接与可靠性工程》 第一部分：引言与基础理论 在现代电子产品飞速发展的浪潮中，焊接作为连接电子元器件与电路板的关键工艺，其质量直接关系到产品的性能、寿命乃至用户的安全。本书《精益焊接与可靠性工程》旨在为读者提供一个全面、深入的视角，理解并掌握先进的焊接技术及其在提升电子产品可靠性方面的核心作用。我们将从焊接的基本原理出发，系统阐述各类焊接方法，并重点探讨如何通过精益化管理理念，优化焊接流程，实现高效、高质量的生产。 第一章：焊接基础理论与材料科学 1.1 焊接的定义与分类： 深入解析焊接的本质，即通过加热或加压（或两者结合），实现金属材料间的原子键合，形成牢固连接的过程。我们将细致区分不同类型的焊接，包括： 熔焊： 以加热使焊料或母材熔化，形成熔池，冷却后凝固实现连接，如焊锡焊、电弧焊、电阻焊等。 钎焊： 以低于母材熔点的钎料熔化，依靠毛细作用填充接缝，实现母材不熔化的连接，如软钎焊（焊锡）、硬钎焊。 压焊： 依靠加压实现工件的塑性变形而实现连接，如摩擦焊、超声波焊、冷压焊等。 1.2 焊接界面化学与冶金： 探讨焊接过程中发生的复杂化学和冶金反应。 金属的熔化与凝固： 分析固液相变、合金形成、晶粒生长等微观过程，理解这些过程如何影响焊缝的力学性能。 合金化与界面扩散： 阐述焊料与母材之间发生的合金化作用，以及原子在界面处的扩散行为，这直接决定了焊缝的强度、延展性及抗腐蚀性。 表面活性与润湿性： 深入理解助焊剂的作用机制，如何去除氧化物，降低表面张力，促进焊料对母材的良好润湿，这是形成可靠焊点的先决条件。 1.3 常用焊接材料的特性： 焊料： 详细介绍焊锡（Sn-Pb、Sn-Ag-Cu等无铅焊料）、钎料（铜基、银基、镍基等）的成分、熔点、力学性能、电导率、热导率等关键参数，以及不同应用场景下的焊料选择原则。 助焊剂： 分析不同类型助焊剂（如松香基、活性松香基、水溶性、无卤素等）的化学成分、助焊性能、残留物的腐蚀性及清洗要求，强调环保型助焊剂的应用趋势。 金属基材： 讨论铜、铝、不锈钢等常见电子基材的焊接性能，以及表面处理对焊接质量的影响。 第二章：主流焊接工艺详解 2.1 波峰焊（Wave Soldering）： 工艺原理： 深入剖析波峰焊的工作流程，从预热、喷涂助焊剂、焊接（波峰接触）到冷却。 设备组成与操作要点： 介绍波峰焊机的关键部件（如助焊剂喷涂系统、预热区、焊料波峰发生器、冷却区），以及影响波峰质量的关键参数（如波峰高度、速度、温度、预热温度、传输速度等）。 常见缺陷与预防： 详细分析波峰焊过程中可能出现的各种缺陷，如虚焊、桥接、焊球、未焊透、过多的焊料堆积等，并提供针对性的解决方案和工艺优化建议。 2.2 回流焊（Reflow Soldering）： 工艺原理： 详细阐述回流焊的四个主要阶段：预热、浸润、回流（熔化）和冷却。 设备组成与温度曲线控制： 介绍回流焊炉的类型（如强制对流式、红外线式），重点讲解温度曲线的设定与优化，包括峰值温度、回流时间、升温速率、冷却速率等，强调温度曲线与焊膏性能、元器件耐热性的匹配。 常见缺陷与预防： 分析回流焊中易出现的缺陷，如焊膏印刷不良导致的缺陷、元件移位、墓碑效应、球化（Solder Balling）、焊缝塌陷等，以及针对性的改进措施。 2.3 手工焊（Hand Soldering）： 焊接工具与技术： 详细介绍电烙铁、焊台、焊接工具（镊子、吸锡器、焊锡丝、助焊剂笔等）的选择与使用。 标准操作技巧： 讲解正确的焊接姿势、烙铁头温度控制、焊料添加时机、润湿与冷却等关键技术要点，特别针对不同尺寸的元器件（如通孔元件、表面贴装元件）。 质量评估与返修： 介绍手工焊焊点的质量判断标准，以及如何进行有效的焊点返修，包括去除旧焊料、清洁、重新焊接等步骤。 2.4 特殊焊接工艺： 选择性波峰焊（Selective Wave Soldering）： 针对需要局部焊接的PCB板，介绍其原理、优势及适用范围。 蒸汽回流焊（Vapor Phase Soldering）： 讲解其工作原理、温度均匀性优点及在特殊材料焊接中的应用。 激光焊接（Laser Soldering）、热风焊接（Hot Air Soldering）： 介绍这些工艺的特点、适用场合以及与传统方法的区别。 底部填充（Underfill）技术： 针对BGA、CSP等芯片封装，介绍底部填充的必要性、材料选择及工艺流程，以提高焊点和封装的机械强度和可靠性。 第三部分：精益化管理在焊接中的应用 第三章：焊接过程中的质量控制与管理 3.1 焊接工艺验证与参数优化： DOE（Design of Experiments）方法： 介绍如何运用实验设计方法，系统地研究影响焊接质量的关键工艺参数，并找到最优组合。 CPK（Process Capability Index）与PPK（Process Performance Index）： 讲解如何通过统计过程控制（SPC）方法，量化焊接过程的稳定性和能力，持续改进工艺。 DFM（Design for Manufacturing）与DFA（Design for Assembly）在焊接中的应用： 强调在产品设计阶段就考虑焊接的可制造性和可装配性，从源头减少焊接缺陷。 3.2 焊接缺陷分析与失效模式研究： 显微镜检查与失效分析： 介绍光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）等分析工具，用于观察焊点微观形貌，分析裂纹、空洞、夹渣等缺陷。 失效模式识别： 总结常见的焊接失效模式，如疲劳断裂、蠕变、腐蚀、热应力引起的失效等，并分析其内在原因。 根本原因分析（Root Cause Analysis）： 运用5 Why、鱼骨图等工具，深入追溯焊接缺陷的根本原因，并制定纠正和预防措施。 3.3 焊接人员的培训与技能提升： IPC认证标准： 介绍IPC-A-610《电子组件验收标准》、J-STD-001《焊接电子组件的规定要求》等国际标准，为焊接操作人员提供清晰的操作指南和质量基准。 持续培训与技能认证： 强调建立系统化的焊接培训体系，定期进行技能考核与更新，确保操作人员掌握最新的焊接技术和标准。 第四章：电子产品可靠性与焊接设计 4.1 焊接可靠性的基本概念： 可靠性指标： 介绍MTBF（平均无故障时间）、失效率、可靠度等基本可靠性指标。 环境因素对焊接可靠性的影响： 探讨温度循环、振动、湿度、化学腐蚀等环境应力对焊点性能的影响。 机械应力与热应力分析： 分析由于元器件和PCB的热膨胀系数差异、外力作用等引起的应力，以及这些应力如何传递到焊点。 4.2 焊点设计与布局考量： 焊盘设计： 讨论不同元器件的焊盘尺寸、形状、间距设计原则，以及它们对焊膏印刷、焊料填充和焊点形状的影响。 元器件布局： 分析元器件的间距、方向、重量分布等因素对焊接过程和可靠性的影响。 过孔（Via）设计与优化： 讨论过孔在PCB布局中的作用，以及如何优化过孔设计以避免出现虚焊、焊料泄露等问题。 4.3 可靠性测试与评估： 加速寿命试验（Accelerated Life Testing）： 介绍温度循环试验、振动试验、高低温存储试验等，如何通过加速应力来预测产品在正常使用条件下的寿命。 焊点互连可靠性测试： 讲解铜焊盘的镀层（如OSP、ENIG、ImSn）对焊点可靠性的影响，以及各种可靠性测试（如温度循环、振动、湿度储存）的实施方法。 数据分析与改进： 如何从可靠性测试数据中提取有价值的信息，用于改进焊接工艺、材料选择和产品设计。 第五部分：未来发展趋势与展望 第五章：先进焊接技术与可持续发展 5.1 3D打印与异种材料焊接： 探索3D打印技术在电子制造中的应用，以及如何实现金属、陶瓷、聚合物等异种材料的高效焊接。 5.2 机器人焊接与自动化集成： 介绍自动化焊接设备（如机器人手臂、自动化回流焊/波峰焊线）的进步，以及如何将其与MES（制造执行系统）等信息化系统集成，实现生产的智能化。 5.3 绿色焊接与环保材料： 关注环保法规对焊接材料（如无铅焊料、低VOC助焊剂）的要求，以及如何开发和应用更环保的焊接技术，实现可持续发展。 5.4 智能化焊接监控与预测性维护： 探讨利用传感器、大数据和人工智能技术，实现对焊接过程的实时监控，预测设备故障，减少停机时间，提高生产效率。 通过对《精益焊接与可靠性工程》的学习，读者将能够全面掌握电子焊接的基础理论、主流工艺，并深刻理解精益化管理理念在焊接生产中的重要作用。本书将帮助工程师、技术人员和管理人员提升焊接质量，优化生产流程，最终实现电子产品的高可靠性与长寿命。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常有年代感，那种带着些许泛黄的质感和粗粝的字体排版，一下子就把我拉回了上世纪末、本世纪初的电子行业蓬勃发展的时代。我记得当时翻开它，一股油墨和纸张混合的味道扑鼻而来，特别熟悉，就像我刚踏入这个行当学徒时，师傅手里拿的那几本“圣经”。尽管现在我们谈论的PCB和元器件连接技术已经进入了纳米级别，但这本书里详细讲解的那些基础工艺流程和手动焊接技巧，对于理解整个SMT（表面贴装技术）的演变脉络来说，简直是无法替代的活历史。我特别欣赏其中对于波峰焊和回流焊参数设定的那几页，虽然很多参数在现代高速贴片机上已经被算法优化了，但那种“靠经验+少量测试”来摸索最佳温度曲线的艰辛，通过文字描述得淋漓尽致。读完这些，我深刻体会到，任何先进技术的背后，都离不开对物理规律最朴素的理解和一代代工程师的汗水积累。它更像是一本工程学的哲学教材，而不是一本冰冷的设备操作手册，让我对“制造”二字有了更深的敬畏。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验的角度来说，这本书的文字风格非常具有“老派工匠”的严谨感，每一个句子都像是经过了反复的打磨和推敲，几乎没有一句废话，但这种严谨也带来了极高的信息密度。如果不是有扎实的电子工程背景知识作为支撑，初学者读起来可能会感到吃力，就像看一本加密的古籍，需要时不时停下来，查阅一下相关的物理或化学概念。我个人非常喜欢它在描述自动化设备调试时的那种冷静克制的笔触。它没有把贴片机描绘成无所不能的魔法箱，而是将其还原成了一套精密复杂的机电一体化系统，详细说明了伺服电机系统的精度、视觉定位系统的标定误差，以及如何通过调整运动学参数来补偿机械公差。这使得读者在面对生产线上的疑难杂症时，能够迅速锁定问题范围，避免了将所有错误都归咎于软件Bug的惯性思维。这种对机械精度和运动控制的尊重，是这本书最打动我的地方之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏和内容编排，简直是为我这种喜欢刨根问底的实操型工程师量身定做的。它不像那些为了凑页数而堆砌的软件界面截图或者厂商广告词，而是非常扎实地从材料科学的角度切入，深入剖析了焊膏的流变性、助焊剂的化学作用，乃至PCB基材在高温回流过程中的热膨胀系数差异如何影响最终的可靠性。我记得有一章专门讲了“空洞率控制”，那部分内容简直是我的救星，我前段时间正好被一批BGA封装的虚焊问题困扰，翻遍了近五年的行业期刊都没找到满意的解答。而这本书里，通过一个非常详尽的案例分析，将焊球的熔化过程、气体释放路径和焊点成型三者之间的动态平衡描述得一清二楚，让我茅塞顿开——问题根源不在于锡膏本身，而在于预热阶段的升温速率控制得太过激进，导致助焊剂来不及有效分解挥发。这种深入骨髓的剖析能力，在当前快餐式的技术指南中是极其罕见的，让人感觉作者不仅是教你“怎么做”，更是告诉你“为什么必须这么做”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排，简直是教科书级的典范，体现了作者对知识体系的完整构建。它并非简单地罗列工艺步骤，而是采用了一种“问题导向—原理阐述—实践解决”的逻辑链条。比如，在讲解表面贴装中的“粘接”环节时，它没有直接跳到胶点的涂布，而是先花了相当大的篇幅去讨论了PCB板的表面能、阻焊油墨的附着力问题，以及如何根据元件重量和尺寸来反推所需的胶点强度和形状。这种自底向上的构建方式，极大地拓宽了我的视野，让我意识到SMT不仅仅是“把东西焊上去”这么简单，它是一场涉及材料、热力学、流体力学和精密运动控制的综合战役。这种系统性的思维训练，远比单纯记忆某个流程表单要宝贵得多，它教会我如何去设计一套新的、更可靠的工艺，而不是仅仅遵循既有的标准作业程序（SOP）。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的插图和图表设计，如果用现代的眼光来看，确实有些简陋和过时，很多示意图都是黑白线条构成的，透着一股子朴素的年代感，远不如现在那些高清彩色的三维渲染图来得直观。但是，正是这种“简陋”，反而迫使读者必须调动自己的空间想象力和抽象思维能力去理解那些复杂的结构。例如，书里用最简单的剖面图来解释QFP引脚与焊盘的侧翼润湿过程，没有依赖任何炫酷的阴影和渐变，全靠线条的粗细和方向变化来体现金属液体的毛细作用力。这种对图示语言的精炼运用，要求读者的大脑进行更深层次的加工和重构，反而加深了记忆和理解。它像是一位耐心的老教授，不直接把答案喂给你，而是通过最基础的工具，引导你去“看到”事物运作的本质规律。对于那些追求深度理解而非表面知识的工程师来说，这种“反直觉”的学习体验，是其最大的魅力所在。