《綠色電子：產品設計與製造》是 2009-09-01人民郵電出版社出版的圖書，作者是（美）希娜
基本介紹
- 書名：綠色電子：產品設計與製造
- 作者：（美）希娜 編
- ISBN： 9787115208361
- 頁數：230
- 出版社：人民郵電出版社
- 開本：16
基本信息,內容簡介,書籍目錄,
基本信息
作 者： （美）希娜 編
出 版 社： 人民郵電出版社
ISBN： 9787115208361
出版時間： 2009-09-01
版 次： 1
頁 數： 230
裝 幀： 平裝
開 本： 16開
所屬分類： 圖書>科技>電子與通信
內容簡介
《綠色電子：產品設計與製造》是一本有關綠色電子產品製造的著作，為成功設計和製造環境友好型電子產品提供指導性的內容，包括在整個電子供應鏈上應該如何掌握符合全球環保法規的策略、設計、測試及實現等問題。《綠色電子：產品設計與製造》介紹了全球環境法規及其對製造和設計工藝的影響，闡述了在電子產品的設計和製造過程中使用綠色環保材料和工藝的相關問題，描述了著手實施綠色電子產品和工藝的原則和所需的工具，介紹了測試和分析綠色電子產品的方法。《綠色電子：產品設計與製造》結合具體的實例，通過縝密的論證、翔實的數據和實驗結果，詳細說明了從含鉛組裝到無鉛組裝這一變革過程中所需要經歷的不同階段，以及在不同階段所應採取的措施，為成功完成向綠色電子產品和工藝的轉換提供指導。 《綠色電子：產品設計與製造》可供電子製造業及封裝業中電子電氣產品和印製電路板的工程設計、產品設計方面的工程技術人員、系統工程師等有關人員閱讀參考，也可作為高等院校電子設計與製造專業師生的參考資料。
書籍目錄
第1章 電子產品的環境發展. 1
1.1 歷史回顧 1
1.2 綠色設計開發與製造的競爭力 3
1.3 綠色設計和新產品的壽命周期 4
1.4 不恰當地採用綠色材料和工藝對設計帶來的不利影響 5
1.5 套用質量工具和質量技術成功實現產品的綠色設計與製造 6
1.6 本書其餘章節的設定 10
第2章 綠色電子產品的統計分析 13
2.1 樣本和總體工藝均值和標準差的計算 13
2.1.1 其他統計工具：誤差、樣本規模以及點估計和區間估計 15
2.1.2 均值的置信區間估計 16
2.1.3 樣本和總體的標準差 16
2.2 確定工藝能力 17
2.2.1 大規模生產的工藝能力 18
2.2.2 確定工藝能力的標準差 18
2.2.3 計算σ的方法舉例 18
2.2.4 少量生產的工藝能力 19
2.3 新綠色部件原型的工藝能力 20
2.4 統計方法結論 22
2.5 實驗設計 22
.2.5.1 實驗設計的定義和期望值 23
2.5.2 實驗設計技術 23
2.5.3 實驗設計分析工具集 29
2.5.4 在綠色材料和工藝選擇的不同階段套用實驗設計 35
2.5.5 實驗設計選擇的結論 38
參考文獻 38
第3章 綠色電子系統的可靠性 41
3.1 引言 41
3.1.1 什麼是可靠性 41
3.1.2 可靠性的測度 41
3.1.3 威布爾分布的實例 42
3.1.4 綠色電子背景下的可靠性 45
3.2 無鉛焊料互連 45
3.2.1 無鉛焊料與錫/鉛焊料基準 45
3.2.2 無鉛焊料及其影響可靠性的特性 46
3.2.3 最受關注的試驗環境 48
3.2.4 錫/鉛合金和SAC合金的溫度循環疲勞壽命行為 50
3.2.5 溫度駐留時間和最大溫度應力鬆弛或蠕變的影響 53
3.2.6 根據溫度循環試驗數據計算溫度循環現場壽命 55
3.2.7 機械衝擊與振動 56
3.2.8 其他方面的考慮：新的故障模式 58
3.3 返工和維修對可靠性的挑戰 58
3.3.1 返工導致的損傷以及和印製電路板相關的故障模式 59
3.3.2 返工對元件造成的損傷 60
3.3.3 對維修的特殊考慮 62
3.4 無鉛可焊鍍層 63
3.4.1 純錫鍍層和錫晶須 63
3.4.2 錫/鉍合金與錫/鉛合金的相互作用 73
3.4.3 浸銀的香檳空洞 74
3.5 印製電路板的可靠性問題 74
3.6 航空航天和高性能電子工業標準 76
3.6.1 航空和高性能電子工業領域已發布的標準檔案 76
3.6.2 尚在開發的標準檔案 77
3.7 連線件問題 78
3.7.1 連線件中鎘的使用 78
3.7.2 連線件中錫的使用 78
3.8 結論 79
致謝 79
參考文獻 79
第4章 環境適應性策略與實現 83
4.1 引言 83
4.2 需求描述 84
4.3 構建團隊 85
4.4 策略的開發過程 86
4.5 策略的獲批 87
4.6 啟動開發過程 87
4.7 驅動項目 89
4.7.1 製造技術渠道 89
4.7.2 供應鏈渠道 92
4.7.3 產品設計(環境設計)渠道 93
4.7.4 市場與環境監管渠道 93
4.8 對132環境符合性策略的反應 94
4.9 結論 94
致謝 95
參考文獻 95
第5章 按照綠色設計和製造的理念管理全球設計團隊 97
5.1 利用全球化團隊實施電子產品綠色設計簡介 97
5.2 理解歐盟環境指令的適用範圍 98
5.2.1 RoHS指令 98
5.2.2 受RoHS指令影響的電子產品種類 98
5.2.3 目前為RoHS指令豁免的電子產品種類 99
5.2.4 中國RoHS法規 99
5.2.5 EMC指令 99
5.2.6 WEEE 100
5.3 綠色產品的全球性立法 100
5.4 全球性RoHS執行組織 100
5.5 區域性RoHS執行團隊 102
5.6 產品工業化團隊 102
5.7 全球化團隊之間的交流 104
5.8 理解投資組合中哪些產品需要重新設計 104
5.9 用於本地控制的項目目錄 106
5.10 綠色過渡導致的元件廢棄問題 107
5.11 質量與可靠性 108
5.12 無鉛組裝工藝 109
5.13 與本地和海外製造機構間的交流與資質鑑定 109
5.14 產品是否符合相應法規的信息決策 110
5.15 商標管理 111
5.16 數據和檔案方面的要求 111
5.17 風險管理 112
5.18 結論 112
參考文獻 113
第6章 向無鉛組件的成功轉變 115
6.1 引言 115
6.1.1 轉變規劃概述 115
6.1.2 無鉛合金的選擇 116
6.1.3 SAC305對裝配工藝的影響 117
6.1.4 轉變的目標 117
6.1.5 產品組合 118
6.1.6 無鉛裝配和焊劑的要求 118
6.1.7 1號試驗機(SMT裝配試驗機) 121
6.1.8 2號試驗機(插入式裝配試驗機) 121
6.1.9 無鉛焊膏鑑定 122
6.1.10 免清洗焊膏實驗室分析 123
6.1.11 評定的階段劃分 123
6.1.12 焊接接頭的機械驗證 125
6.1.13 錫/鉛裝配和無鉛裝配的可靠性比較 126
6.1.14 無鉛波峰焊接焊劑評定 127
6.1.15 基準電子TV3 127
6.1.16 TURI TV3 128
6.1.17 TURI TV3概述 129
6.1.18 無鉛試驗的因子和等級 129
6.1.19 TRUI TV3元件 129
6.1.20 TURI TV3溫度循環試驗和HALT 129
6.1.21 TURI TV3試驗結果與結論 130
6.1.22 TURI TV4.. 130
6.2 與設計團隊和材料供應鏈的聯繫 131
6.2.1 印製電路板材料的設計 131
6.2.2 元件供應商準備方法 132
6.2.3 元件供應商調查結果 132
6.3 成功向無鉛裝配轉變的推薦步驟(工藝及產品) 133
6.3.1 製造現場工藝評定 133
6.3.2 無鉛裝配產品的評定 136
6.3.3 TV1實驗室分析(SMT工藝評定) 137
6.3.4 TV2實驗室分析(通孔工藝評定) 139
6.4 含鉛和無鉛混合元件表面鍍層管理及處理方法 139
6.4.1 材料工藝控制 140
6.4.2 可視化管理技術 140
6.4.3 盡職檢驗與XRF檢驗 141
6.4.4 材料搬運過程中的XRF檢測 141
6.4.5 製造過程中的XRF檢測 142
6.4.6 XRF檢驗結論 142
6.4.7 混裝工藝 142
6.4.8 混裝案例1：無鉛元件使用錫/鉛焊膏進行裝配 143
6.4.9 混裝案例2：錫/鉛元件使用無鉛焊膏進行裝配 143
6.5 裝配人員和檢查人員的培訓 144
6.5.1 RoHS指令培訓要求 144
6.5.2 禁用物質培訓實例 144
6.5.3 目視檢驗培訓 145
6.5.4 材料工藝控制培訓 145
6.5.5 製造工藝控制培訓 145
6.5.6 技術支持部門的工藝培訓 145
6.6 批量生產從錫/鉛向無鉛裝配轉變以及插入式和SMT返工的評定 146
6.6.1 概述 146
6.6.2 使用混裝技術的裝配過程和結果匯總 146
6.6.3 Maverick電路板的溫度循環可靠性試驗結果 147
6.6.4 1號試驗板和2號試驗板上進行插入式裝配的強制返工 148
6.6.5 Maverick電路板通孔返工 150
6.6.6 BGA返工 152
6.6.7 Maverick電路板和1號、2號試驗板試驗結論 153
6.6.8 Alpha電路板上插入式元件的強制性返工 153
6.7 無鉛製造的成本 154
6.7.1 原料和設備成本 155
6.7.2 培訓及工藝改良費用 155
6.7.3 材料採購及與工藝有關的成本 155
6.7.4 基礎設施及總體成本 156
6.8 WEEE、綠色回收及其他 156
致謝 157
參考文獻 157
第7章 為在新產品中使用綠色材料和工藝制定總體規劃(產品開發“綠色化”) 159
7.1 引言 159
7.2 綠色電子設計基礎綜述 159
7.2.1 功能性 159
7.2.2 成本、尺寸和重量 161
7.2.3 可製造性 162
7.2.4 可靠性 164
7.2.5 滿足設計要求 165
7.3 向綠色產品轉變 166
7.3.1 性能與特點 166
7.3.2 產品使用 167
7.3.3 向無六價鉻產品的轉變 167
7.4 無鉛和六價鉻的自由替代規格 168
7.5 新綠色產品設計的不利後果舉例 169
7.5.1 濕氣影響費用舉例 169
7.5.2 腐蝕與用三價鉻替代六價鉻舉例 171
7.6 綠色布線和敷設線纜的計畫與實施 172
7.7 綠色要求的例外情況 172
7.8 結論 172
致謝 173
參考文獻 173
第8章 綠色印製線路板的製造 175
8.1 引言 175
8.1.1 驅動印製線路板製造的環境問題 175
8.1.2 北美的環保法規 175
8.2 裝配工藝的影響 177
8.2.1 適用於包括無鹵材料在內的更高溫度的材料 177
8.2.2 符合RoHS指令的電路板鍍層 178
8.3 電子設計的影響 179
8.3.1 綠色材料的選擇與測試 179
8.3.2 綠色製造工藝 180
8.4 材料的篩選 182
8.4.1 綠色材料的可加工性能 182
8.4.2 與裝配工藝的兼容性 182
8.4.3 綠色材料及工藝的質量與可靠性 183
8.5 應謹慎處理的事項 189
8.5.1 含鉛電路板與無鉛電路板的設計控制 189
8.5.2 工藝控制：污染物與濕度管理 191
8.5.3 供應商控制 192
8.5.4 記錄與材料證明檔案 193
8.6 綠色基板的經濟學問題 193
8.7 結論 193
致謝 194
參考文獻 194
第9章 積體電路元件的環保鍍層 195
9.1 引言 195
9.2 背景 195
9.3 鉛框架鍍層的發展歷程 195
9.3.1 金(Au)鍍層 195
9.3.2 整體鍍銀 196
9.3.3 點式鍍銀 196
9.3.4 鎳/鈀(NiPd)及鎳/鈀/金(NiPdAu)鍍層 196
9.4 元件鍍層要求 197
9.5 用於積體電路元件的錫基鍍層 198
9.5.1 引線框架製造商處的電鍍工藝流程圖 199
9.5.2 A/T電鍍工藝流程圖 200
9.6 積體電路預鍍層元件鍍層 202
9.7 積體電路預鍍層與點式鍍銀/霧錫電鍍的對比 204
9.8 錫晶須 205
9.9 濕度敏感等級 206
9.10 結論 207
致謝 207
參考文獻 208
第10章 綠色電子產品中納米技術的機遇 209
10.1 引言 209
10.2 納米技術對綠色電子的重要性 210
10.3 工廠中使用納米電子的時間和地點 210
10.4 納米材料的製造 212
10.5 在電子產品中的套用領域 213
10.5.1 半導體 213
10.5.2 電子封裝 213
10.5.3 電路板和襯底 213
10.5.4 無源元件 214
10.5.5 顯示器 214
10.5.6 裝置禁止 215
10.5.7 能量傳送 215
10.6 納米套用實例 215
10.6.1 導電性黏結劑 215
10.6.2 納米電子對諸如印製電子等加成工藝的作用 216
10.6.3 納米電子作為低溫板裝置和熱介質的作用 220
10.7 結論 224
