绿色电子——产品设计与制造 9787115208361 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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美希娜，张永平 著

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• 绿色电子
• 电子产品设计
• 电子制造
• 环保技术
• 可持续设计
• 电路设计
• 材料选择
• SMT工艺
• RoHS
• 绿色供应链

店铺： 广影图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115208361

商品编码：29690807224

包装：平装

出版时间：2009-09-01

基本信息

书名:绿色电子——产品设计与制造

定价：48.00元

售价：32.6元,便宜15.4元,折扣67

作者:(美)希娜,张永平

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2009-09-01

ISBN：9787115208361

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

内容提要

本书是一本有关绿色电子产品制造的著作，为成功设计和制造环境友好型电子产品提供指导性的内容，包括在整个电子供应链上应该如何掌握符合全球环保法规的策略、设计、测试及实现等问题。本书介绍了全球环境法规及其对制造和设计工艺的影响，阐述了在电子产品的设计和制造过程中使用绿色环保材料和工艺的相关问题，描述了着手实施绿色电子产品和工艺的原则和所需的工具，介绍了测试和分析绿色电子产品的方法。本书结合具体的实例，通过缜密的论证、翔实的数据和实验结果，详细说明了从含铅组装到无铅组装这一变革过程中所需要经历的不同阶段，以及在不同阶段所应采取的措施，为成功完成向绿色电子产品和工艺的转换提供指导。
　　本书可供电子制造业及封装业中电子电气产品和印制电路板的工程设计、产品设计方面的工程技术人员、系统工程师等有关人员阅读参考，也可作为高等院校电子设计与制造专业师生的参考资料。

目录

章　电子产品的环境发展　
　1.1　历史回顾　
　1.2　绿色设计开发与制造的竞争力　
　1.3　绿色设计和新产品的寿命周期　
　1.4　不恰当地采用绿色材料和工艺对设计带来的不利影响　
　1.5　应用质量工具和质量技术成功实现产品的绿色设计与制造　
　1.6　本书其余章节的设置　
第2章　绿色电子产品的统计分析　
　2.1　样本和总体工艺均值和标准差的计算　
　2.2　确定工艺能力　
　2.3　新绿色部件原型的工艺能力　
　2.4　统计方法结论　
　2.5　实验设计　
　参考文献　
第3章　绿色电子系统的可靠性　
　3.1　引言　
　3.2　无铅焊料互连　
　3.3　返工和维修对可靠性的挑战　
　3.4　无铅可焊镀层　
　3.5　印制电路板的可靠性问题　
　3.6　航空航天和高性能电子工业标准　
　3.7　连接件问题　
　3.8　结论　
　致谢　
　参考文献　
第4章　环境适应性策略与实现　
第5章　按照绿色设计和制造的理念管理全球设计团队　
第6章　向无铅组件的成功转变　
第7章　为在新产品中使用绿色材料和工艺制定总体规划（产品开发“绿色化”）
第8章　绿色印制线路板的制造　
第9章　集成电路元件的环保镀层　
0章　绿色电子产品中纳米技术的机遇　
作者履历　
缩略语

作者介绍

Sammy G Shina，美国马萨诸塞大学洛厄尔分校机械工程学教授，曾为宾夕法尼亚大学工学管理硕士（EZXMSE）课程和加州大学Irvine分校授课。他曾担任过制造工程师学会（SME）机器人技术/可调加工系统（FMS）组的主席，是马萨诸塞州质量奖的发起人。他是1999年成立的新英格兰

文摘

序言

《绿色电子——产品设计与制造》 一、 导言：绿色电子浪潮下的设计与制造新范式 在当今全球日益关注环境可持续性的时代，“绿色”已不再仅仅是一个抽象的概念，而是渗透到产品生命周期的每一个环节，成为衡量企业社会责任与未来竞争力的关键指标。电子产品作为现代社会不可或缺的组成部分，其庞大的生产量和快速的更新迭代，正对环境资源消耗、能源使用以及电子废弃物处理带来前所未有的挑战。正是在这样的背景下，一种全新的设计与制造理念——绿色电子，应运而生，并逐渐成为行业发展的必然趋势。 《绿色电子——产品设计与制造》一书，正是为了回应这一时代需求而诞生。本书并非简单罗列环保标准或罗列现有绿色认证，而是深入剖析绿色电子理念在产品设计与制造全过程中的实践路径和关键技术。它旨在为工程师、设计师、企业管理者以及对可持续发展有志于深入了解的读者，提供一套系统性的、具有前瞻性的理论框架与实践指导。本书强调，绿色电子并非独立的某个技术点，而是贯穿于产品从概念构思、材料选择、设计优化、生产制造、使用维护乃至最终报废回收的整个生命周期中，是一种 Holistic（整体性）的思维模式和行动指南。 本书的诞生，源于对当前电子产业发展现状的深刻洞察，以及对未来可持续发展方向的精准把握。我们认识到，传统的“线性经济”模式——即“提取-制造-使用-丢弃”——已经难以为继。电子产品中蕴含的宝贵资源，以及其报废后对环境造成的污染，亟待一种更负责任、更具前瞻性的解决方案。《绿色电子——产品设计与制造》正是力图填补这一知识鸿沟，引领读者从更宏观的视角理解绿色电子的重要性，并从微观的操作层面掌握实现绿色转型的具体方法。 本书的独特之处在于，它不仅仅停留在理论层面，而是将理论与实践紧密结合。书中不仅会探讨绿色电子的宏观战略意义，如企业社会责任、品牌形象提升、法规遵从以及潜在的市场机遇，更会深入讲解具体的设计原则、制造工艺、材料选择、能源管理、生命周期评估（LCA）等核心技术和方法。我们致力于提供一套可操作的工具箱，帮助读者将绿色理念切实转化为产品竞争力。 阅读本书，您将不仅仅是了解“什么是绿色电子”，更重要的是掌握“如何实现绿色电子”。我们将引导您思考，如何从源头上减少对环境的影响，如何在产品设计中融入环保基因，如何在制造过程中优化资源利用，如何在产品的整个生命周期内实现价值的最大化，并在最终阶段对环境负责。 二、 核心内容解析：从设计源头到循环经济的全面构建 《绿色电子——产品设计与制造》一书，围绕“绿色电子”这一核心概念，构建了逻辑严谨、内容详实的体系。本书的主体内容并非零散的技术点堆砌，而是围绕产品生命周期的不同阶段，层层递进地展开论述，旨在为读者提供一个从宏观到微观、从理念到实践的全面认知。 1. 绿色设计：环保理念的源头活水 本书将绿色设计置于首要位置，强调“设计源头决定了产品的环境足迹”。在这里，“绿色设计”并非简单的外观颜色选择，而是包含了一系列深层含义： 材料选择与优化： 传统电子产品大量使用稀土、贵金属以及难以回收的复合材料，对环境造成巨大压力。本书将深入探讨如何优先选择可再生、可回收、低毒性的材料，如何进行材料的生命周期评估，以及如何设计能够易于拆卸、分离和回收的材料组合。例如，对不同金属的回收率、毒性以及开采对环境的影响进行详细对比分析，并提供针对性设计建议。 能源效率设计： 电子产品在使用过程中消耗大量电力，是主要的能源消耗源。本书将聚焦于如何通过优化电路设计、采用低功耗元器件、智能电源管理等技术，最大限度地降低产品在使用阶段的能耗。例如，会详细介绍不同待机模式的设计策略，以及动态功耗调节的技术实现。 可拆卸性与可维修性设计： 延长产品使用寿命是减少电子废弃物的有效途径。本书将重点讲解如何通过模块化设计、标准化接口、易于拆卸的结构等方式，提高产品的可维修性和可升级性，从而减少因损坏或过时而产生的废弃物。书中会通过案例分析，展示不同连接方式（如螺丝、卡扣、焊接）对拆卸难度的影响。 减少有害物质： 电子产品中常常含有铅、汞、镉、六价铬等有害物质，对人体健康和环境构成严重威胁。本书将详细介绍RoHS（有害物质限制指令）等国际法规的要求，并提供在设计过程中避免和替代这些有害物质的技术方案。例如，会列举不同替代材料的性能指标和应用范围。 包装的绿色化： 产品包装同样是环境负担的重要组成部分。本书将引导读者思考如何采用可降解、可回收的包装材料，优化包装结构以减少体积和重量，降低运输过程中的碳排放。 2. 绿色制造：赋能可持续的生产流程 在产品设计完成后，绿色制造则成为实现环保目标的关键环节。本书将深入探讨如何将绿色理念贯穿于生产制造的每一个步骤： 清洁生产工艺： 传统的制造工艺常常伴随着高能耗、高污染的废水、废气、废渣排放。本书将重点介绍如何采用更环保的制造工艺，如水性涂料、无溶剂粘合剂、低能耗的表面处理技术等，并探讨如何通过工艺优化减少废弃物的产生。 能源管理与优化： 制造工厂是能源消耗的“大户”。本书将详细介绍工厂的能源审计、能源效率提升技术，如高效电机、余热回收、智能照明系统等，以及可再生能源在制造过程中的应用。 资源循环利用： 生产过程中的边角料、废弃物等，是重要的潜在资源。本书将介绍如何建立有效的废弃物分类、回收和再利用体系，例如，金属边角料的熔炼再利用，塑料废料的再生造粒等。 供应链的绿色化管理： 产品的生产并非孤立的环节，而是依赖于复杂的供应链。本书将强调如何与供应商合作，共同推行绿色采购，确保原材料的来源合规、环境友好，并优化物流运输，降低碳排放。 3. 生命周期评估（LCA）：量化环保效益的科学工具 本书将生命周期评估（LCA）作为衡量和优化产品环境绩效的重要工具进行深入阐述。LCA是一种系统性的方法，用于评估产品从原材料获取、生产、运输、使用到报废处理等整个生命周期中对环境的影响。 LCA的基本原理与方法： 读者将学习LCA的四个主要阶段：目标与范围定义、输入-输出分析、影响评估和结果解释。 LCA在绿色电子中的应用： 本书将通过具体案例，展示如何运用LCA来比较不同设计方案的环境影响，识别产品生命周期中的关键环境问题点，并为改进设计提供科学依据。例如，比较两种不同材料制造的手机外壳，在生命周期内的碳排放、水资源消耗等差异。 LCA与可持续决策： LCA不仅是一个评估工具，更是一个辅助决策的有力武器，能够帮助企业做出更明智、更可持续的产品开发和生产决策。 4. 电子废弃物管理与循环经济：闭环思维的终极实践 电子废弃物（E-waste）的激增是全球面临的严峻挑战。本书将对此进行重点关注，并提出以循环经济为核心的解决方案： 电子废弃物的现状与挑战： 阐述电子废弃物的产生原因、危害性以及当前处理方式的不足。 回收与再制造技术： 介绍先进的电子废弃物回收技术，如自动化拆解、贵金属提取等，以及产品的再制造和翻新，延长产品的使用寿命。 产品即服务（PaaS）模式： 探讨“产品即服务”等新型商业模式如何促进产品回收、维修和再利用，从根本上改变“拥有”到“使用”的消费观念，构建可持续的价值链。 法规与政策导向： 分析各国在电子废弃物管理方面的法规政策，帮助读者理解合规要求和行业发展趋势。 三、 读者价值与应用前景：引领绿色电子时代的实践者 《绿色电子——产品设计与制造》并非一本纯理论的书籍，它的价值在于其高度的实践性和前瞻性，能够为不同领域的读者带来切实的益处，并为行业的可持续发展提供有力支撑。 对于产品设计师与工程师而言： 本书将成为一本“绿色设计指南”。它不仅能够帮助您理解绿色设计的基本原则和方法，更能提供一系列具体的设计工具和技术方案。您将学会如何从材料选择、结构设计、能源管理等多个维度，将环保理念融入产品细节，从而设计出既满足市场需求，又符合可持续发展要求的高性能产品。书中丰富的案例分析和技术细节，将使您在面对复杂设计挑战时，拥有更多创新的思路和解决问题的能力。通过学习本书，您将能够更有效地应对日益严格的环保法规，并提升产品的市场竞争力，在行业内脱颖而出。 对于生产制造管理者而言： 本书将为您提供一套“绿色制造优化方案”。您将深入了解如何通过改进生产工艺、优化能源管理、实施资源循环利用等措施，降低生产成本，减少环境污染，提升企业的运营效率和可持续性。书中关于清洁生产、能源效率提升以及供应链管理的详细论述，将帮助您构建更绿色、更高效的生产体系，从而在激烈的市场竞争中获得更强的成本优势和品牌声誉。此外，本书对电子废弃物管理和循环经济的探讨，也将为企业探索新的商业模式和盈利点提供启示。 对于企业决策者而言： 本书将为您提供“绿色战略发展蓝图”。在当前全球对可持续发展日益重视的背景下，绿色转型已成为企业实现长期发展的必然选择。本书将帮助您深刻理解绿色电子对企业社会责任、品牌形象、市场准入、法规遵从以及长期盈利能力的重要性，并为您制定切实可行的绿色发展战略提供理论支撑和实践指导。您将能够更清晰地认识到，投资绿色电子并非成本，而是提升企业核心竞争力、赢得未来市场的关键。 对于科研人员与学生而言： 本书将为您的研究提供坚实的理论基础和丰富的案例素材。它系统地梳理了绿色电子领域的最新研究进展、关键技术和发展趋势，能够帮助您快速建立对该领域的全面认知，并为您的深入研究指明方向。书中对生命周期评估（LCA）等科学方法的详细介绍，将为您掌握量化评估环保效益的工具提供帮助。 应用前景： 随着全球环保意识的不断提升和相关法规的日益完善，绿色电子已成为电子产业发展的必然趋势。从消费电子到工业电子，从通信设备到医疗器械，绿色电子理念正在渗透到各个领域。本书的内容具有广泛的应用前景，能够指导企业在以下方面实现突破： 产品创新与差异化： 打造具有环保优势的差异化产品，赢得消费者青睐。 成本优化与效率提升： 通过绿色制造，降低能源消耗、物料浪费，实现降本增效。 品牌形象重塑： 树立负责任、可持续发展的企业形象，提升品牌价值。 市场准入与合规： 满足日益严格的国际环保法规要求，拓展全球市场。 探索新兴商业模式： 抓住循环经济带来的新机遇，实现可持续盈利。 《绿色电子——产品设计与制造》一书，旨在成为所有投身于电子产业可持续发展之路的实践者们，不可或缺的参考指南。它所倡导的绿色理念，不仅是对环境负责的体现，更是企业应对未来挑战、实现基业长青的关键所在。通过本书的学习，读者将能够更有效地拥抱绿色电子浪潮，成为引领行业可持续发展的先行者。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初是被这本书的名字吸引的，以为它会是那种轻松科普类的读物，但读下来才发现，这完全是一部深耕于产业实践的重量级著作。这本书的叙事节奏非常流畅，虽然内容专业，但作者巧妙地穿插了一些企业高管的访谈片段和实际项目失败教训，这使得原本可能枯燥的流程讲解变得引人入胜。我记得有一段描述某跨国公司在推广无铅焊料时遇到的文化阻力和技术兼容性问题的篇章，写得极其生动，让人体会到绿色转型中的阵痛与坚持。这本书在“绿色采购”方面的论述也很有启发性，它不仅谈了认证标准，还详细探讨了如何利用区块链技术追踪稀有金属的来源，以确保供应链的道德和环保合规性。对于市场营销和采购部门的人员来说，这本书提供的不仅仅是技术信息，更是未来商业竞争力的关键要素，它教会我们如何将“可持续性”转化为实实在在的市场优势。

评分☆☆☆☆☆

读完这本《绿色电子——产品设计与制造》，我最大的感受是它提供了一个非常全面的、系统性的解决方案框架，而不是零散的知识点集合。这本书的切入点非常宏大，从全球资源稀缺性的大背景出发，一步步收敛到微观的电路板布局优化。书中对“能源效率评估模型”的建立过程讲解得非常透彻，它引入了动态负载下的功耗分析方法，这在以往的教科书中很少见到。最让我印象深刻的是作者对于“数字化孪生（Digital Twin）”技术在绿色制造中的应用的展望，书中预测了未来工厂如何通过实时数据反馈，将能耗控制在毫克级的精度上。这本书的语言风格非常具有前瞻性，它不是在描述现状，而是在描绘一个已经到来的未来。对于那些希望在电子产品领域占据技术制高点，并确立行业可持续发展领导地位的企业决策者而言，这本书绝对是必不可少的案头参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排堪称一绝，层层递进，逻辑清晰得令人拍案叫绝。它并没有将“设计”和“制造”割裂开来，而是始终强调两者之间如何相互影响、相互制约。我最喜欢的是书中关于“模块化设计”如何反哺制造效率的部分。作者用大量的流程图和系统架构图，清晰地展示了高度标准化的模块如何简化装配流程、降低返修率，并最终显著缩短产品上市周期。这种将绿色理念转化为效率提升的逻辑链条，对我启发很大。此外，书中关于电子垃圾处理的章节，超越了简单的回收技术介绍，它深入探讨了“生产者责任延伸制度”（EPR）在全球范围内的实施效果对比，并分析了不同法律框架对企业创新行为的潜在激励或阻碍作用。这本书更像是一本战略规划手册，指导我们如何在日益严格的环保法规下，保持产品的竞争力和创新活力。

评分☆☆☆☆☆

这本厚厚的《绿色电子——产品设计与制造》我最近刚读完，说实话，这本书的内容深度和广度都超出了我的预期。我本来以为它会是那种偏向理论，晦涩难懂的教材，但作者在讲解电子产品生命周期管理和可持续发展理念时，结合了大量实际案例，让那些抽象的概念变得具体可感。比如，书中对“摇篮到摇篮”设计原则的阐述，并不是简单地罗列公式，而是深入分析了不同材料在回收和再利用过程中的技术瓶颈，并提供了若干创新性的解决方案思路。尤其是在探讨供应链透明度方面，作者并没有停留在呼吁层面，而是详细拆解了从原材料采购到最终废弃处理的各个环节中，企业可以采取的量化指标和审核机制。对于我们设计部门的工程师来说，这本书提供的不仅是知识，更是一种全新的视角和工作方法论的升级。它成功地搭建起设计美学、工程实现与环境责任三者之间的坚实桥梁，让我开始重新审视每一个零部件的选择和每一个生产步骤的能耗影响，这本书的价值远超一本普通的行业指南。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个月的时间才啃完这本书，感觉像是上了一堂高强度的、跨学科的研究生课程。这本书的行文风格非常严谨，学术气息浓厚，对于想要深入理解电子产品制造领域前沿趋势的技术人员来说，简直是宝藏。我特别欣赏作者在数据引用上的严谨态度，几乎每一个重要的论点背后都有扎实的行业报告或科研文献支撑，这极大地增强了说服力。书中关于“低碳制造工艺”的章节，简直是教科书级别的深度解析，它细致地对比了传统SMT贴片工艺和未来可能的增材制造（3D打印）技术在能耗、废弃物产生以及设备复杂性方面的差异。对我而言，最令人眼前一亮的是作者对“产品可拆解性评估”体系的构建，那套指标体系非常系统化，让人明白如何用量化的标准来衡量一款产品的“绿色程度”，而不是仅仅停留在口号上。这本书的专业性毋庸置疑，它要求读者具备一定的工程基础，但回报也是巨大的，能让你真正掌握如何从源头上优化电子产品的全生命周期。