內容簡介
本書主要介紹電子組裝工藝可靠性工程技術的基礎理論和學科技術體系,以及電子組裝工藝過程所涉 及的環保、標準、材料、質量與可靠性技術,其中包括電子組裝工藝可靠性基礎、電子組裝工藝實施過程 中的環保技術、試驗與分析技術、材料與元器件的選擇與套用技術、20餘個典型的失效與故障案例研究、 工藝缺陷控制技術等內容。這些內容匯聚了作者多年從事電子組裝工藝與可靠性技術工作的積累,其中的 案例及技術都來自生產服務一線的經驗總結,對於提高和保障我國電子製造的質量和可靠性水平,實現高 質量發展具有很重要的參考價值。 本書可作為從事電子組裝領域研發設計、工藝研究、檢測分析、質量管理等工作的工程技術人員的參 考用書,也可作為相關領域的大專院校和職業技術教育的參考教材。
圖書目錄
第 1 章 基礎篇?/?1
1.1 電子組裝技術與可靠性概述 / 1
1.1.1 電子組裝技術概述 / 1
1.1.2 可靠性概論 / 2
1.1.3 電子組裝工藝可靠性概論 / 9
1.1.4 微組裝技術概述 / 22
1.2 電子組件的可靠性試驗方法 / 29
1.2.1 可靠性試驗的基本內容 / 29
1.2.2 焊點的可靠性試驗標準 / 30
1.2.3 焊點的失效判據與失效率分布 / 30
1.2.4 主要的可靠性試驗方法 / 31
1.2.5 可靠性試驗中的焊點強度檢測技術 / 40
1.3 電子組件的失效分析技術 / 45
1.3.1 焊點形成過程與影響因素 / 46
1.3.2 導致焊點缺陷的主要原因與機理分析 / 47
1.3.3 焊點失效分析基本流程 / 49
1.3.4 焊點失效分析技術 / 49
第 2 章 環保與標準篇?/?64
2.1 電子電氣產品的環保法規與標準化 / 64
2.1.1 歐盟 RoHS / 64
2.1.2 中國 RoHS 最新進展 / 67
2.1.3 REACH 法規——毒害物質的管理 / 69
2.1.4 廢棄電子電氣產品的回收處理法規 / 71
2.1.5 EuP/ErP 指令——產品能源消耗的源頭管控 / 74
2.2 電子電氣產品的無鹵化及其檢測方法 / 75
2.2.1 電子電氣產品的無鹵化簡介 / 75
2.2.2 無鹵化的相關標準或技術要求 / 76
2.2.3 電子電氣產品無鹵化檢測方法 / 76
2.3 無鉛工藝的標準化進展 / 78
2.3.1 無鉛工藝概述 / 78
2.3.2 無鉛工藝標準化的重要性 / 79
2.3.3 無鉛工藝標準化的進展情況 / 80
第 3 章 材料篇?/?87
3.1 無鉛助焊劑的選擇和套用 / 87
3.1.1 無鉛助焊劑概述 / 87
3.1.2 無鉛助焊劑的選擇 / 90
3.1.3 無鉛助焊劑的發展趨勢 / 99
3.2 無鉛元器件工藝適應性要求 / 101
3.2.1 無鉛工藝特點 / 101
3.2.2 無鉛元器件的要求 / 102
3.2.3 無鉛元器件工藝適應性 / 103
3.2.4 結束語 / 108
3.3 無鉛焊料的選擇與套用 / 108
3.3.1 電子裝聯行業常用無鉛焊料 / 109
3.3.2 無鉛焊料的選擇與套用情況 / 118
3.4 印製電路板的選擇與評估 / 122
3.4.1 印製電路板概述 / 122
3.4.2 綠色製造工藝給印製電路板帶來的挑戰 / 124
3.4.3 綠色製造工藝對印製電路板的要求 / 128
3.4.4 印製電路板的選用 / 130
3.4.5 印製電路板的評估 / 136
3.4.6 印製電路板及基材的檢測、驗收通用標準 / 140
3.4.7 印製電路板技術的發展 / 143
3.4.8 新型板材的選擇與評估 / 145
3.5 元器件鍍層表面錫須風險評估與對策 / 151
3.5.1 錫須現象及其危害 / 151
3.5.2 錫須的生長機理 / 153
3.5.3 錫鬚生長的影響因素 / 155
3.5.4 錫須評估方法 / 157
3.5.5 錫鬚生長的抑制 / 160
3.5.6 結束語 / 164
3.6 電子組件的三防技術及最新進展 / 167
3.6.1 濕熱、鹽霧及黴菌對電子組件可靠性的影響 / 169
3.6.2 電子組件的防護技術 / 170
3.6.3 傳統防護塗料及塗覆工藝 / 171
3.6.4 電子組件三防技術最新進展 / 174
3.6.5 結束語 / 180
3.7 焊錫膏的選用與評估 / 181
3.7.1 焊錫膏概述 / 181
3.7.2 焊錫膏的選用與評估情況 / 185
3.7.3 焊錫膏的現狀及發展趨勢 / 189
3.8 導熱材料的選用與評估 / 190
3.8.1 導熱材料概述 / 191
3.8.2 熱傳導機理 / 196
3.8.3 導熱性能表征技術 / 198
3.8.4 導熱材料的選用與評估情況 / 205
3.8.5 導熱材料的現狀及發展趨勢 / 209
3.8.6 結束語 / 210
第 4 章 方法篇?/?214
4.1 助焊劑的擴展率測試方法研究 / 214
4.1.1 擴展率的物理含義 / 214
4.1.2 目前的測試方法 / 215
4.1.3 試驗方法研究 / 216
4.1.4 結果與討論 / 217
4.1.5 結論 / 219
4.2 SMT 焊點的染色與滲透試驗方法研究 / 219
4.2.1 染色與滲透試驗方法的基本原理 / 220
4.2.2 染色與滲透試驗方法描述 / 220
4.2.3 染色與滲透試驗結果分析與套用 / 221
4.2.4 試驗過程的質量控制 / 223
4.2.5 結論 / 225
4.3 熱分析技術及其在 PCB 失效分析中的套用 / 225
4.3.1 熱分析技術 / 225
4.3.2 典型的失效案例 / 226
4.3.3 結論 / 229
4.4 紅外顯微鏡技術及其在組件失效分析中的套用 / 230
4.4.1 紅外顯微鏡技術的基本原理 / 230
4.4.2 紅外顯微鏡技術在組件失效分析中的套用 / 231
4.4.3 結論 / 233
4.5 陰影雲紋技術及其在工藝失效分析中的套用 / 233
4.5.1 陰影雲紋技術的測試原理 / 234
4.5.2 陰影雲紋技術的特點 / 235
4.5.3 陰影雲紋技術在失效分析中的典型套用 / 235
4.5.4 典型分析案例 / 237
4.6 離子色譜分析技術及其在工藝分析中的套用 / 239
4.6.1 離子色譜的基本原理 / 240
4.6.2 離子色譜系統 / 240
4.6.3 色譜圖 / 241
4.6.4 基本分析程式 / 242
4.6.5 離子色譜分析技術在電子製造業中的套用 / 242
4.7 應變電測技術及其在 PCBA 可靠性評估中的套用 / 244
4.7.1 應變電測技術的基本原理 / 244
4.7.2 應變電測技術在 PCBA 可靠性評估中的套用 / 247
4.7.3 典型套用案例 / 251
4.7.4 結束語 / 253
4.8 離子研磨技術及其在工藝分析中的套用 / 254
4.8.1 離子研磨技術的基本原理和套用特點 / 254
4.8.2 離子研磨技術的制樣要求 / 256
4.8.3 離子研磨技術的典型套用 / 257
4.8.4 結束語 / 259
4.9 聚焦離子束技術及其在工藝分析中的套用 / 259
4.9.1 聚焦離子束技術的基本原理 / 260
4.9.2 聚焦離子束技術在電子組件失效分析中的套用 / 260
4.9.3 結束語 / 263
4.10 電子背散射衍射技術及其在工藝分析中的套用 / 264
4.10.1 電子背散射衍射技術的基本原理 / 264
4.10.2 電子背散射衍射技術的基本功能 / 265
4.10.3 經典案例——疲勞開裂 / 268
4.10.4 結束語 / 269
4.11 硫化腐蝕試驗及其在 PCBA 可靠性評估中的套用 / 269
4.11.1 硫化腐蝕反應機理 / 270
4.11.2 常用的硫化腐蝕試驗方法 / 271
4.11.3 硫化腐蝕試驗在 PCBA 可靠性評估中的套用 / 273
4.11.4 結束語 / 275
4.12 有限元仿真及其在電子組裝工藝可靠性工程中的套用 / 276
4.12.1 有限元仿真分析流程 / 276
4.12.2 有限元仿真在電子組裝工藝可靠性工程中的套用 / 278
4.12.3 結束語 / 279
第 5 章 案例研究篇?/?281
5.1 陽極導電絲(CAF)生長失效案例研究 / 281
5.1.1 CAF 生長機理 / 281
5.1.2 CAF 生長影響因素 / 282
5.1.3 CAF 生長失效典型案例 / 282
5.1.4 啟示與建議 / 285
5.2 兼容性試驗方案設計及案例研究 / 285
5.2.1 兼容性試驗原理 / 286
5.2.2 兼容性試驗方案 / 286
5.2.3 案例研究 / 286
5.2.4 啟示與建議 / 289
5.3 波峰焊中不熔錫產生的機理與控制對策 / 289
5.3.1 不熔錫產生機理分析 / 290
5.3.2 不熔錫產生的機理 / 292
5.3.3 不熔錫產生的控制對策 / 293
5.4 PCB 導線開路失效案例研究 / 293
5.4.1 主要開路機理 / 293
5.4.2 表面導線開路影響因素 / 294
5.4.3 PCB 表面導線開路典型案例 / 294
5.4.4 啟示與建議 / 296
5.5 PCB 爆板分層案例研究 / 297
5.5.1 主要爆板分層機理 / 297
5.5.2 主要爆板分層模式 / 297
5.5.3 PCB 爆板分層典型案例 / 298
5.5.4 啟示與建議 / 299
5.6 PCB 孔銅斷裂失效案例研究 / 300
5.6.1 主要孔銅斷裂機理 / 300
5.6.2 孔銅斷裂主要影響因素 / 300
5.6.3 孔銅斷裂典型案例 / 301
5.6.4 啟示與建議 / 303
5.7 電遷移與枝晶生長失效案例研究 / 303
5.7.1 電遷移與枝晶產生的機理 / 303
5.7.2 枝晶生長風險分析 / 304
5.7.3 電遷移與枝晶生長失效典型案例 / 305
5.7.4 啟示與建議 / 309
5.8 波峰焊通孔填充不良案例研究 / 309
5.8.1 波峰焊通孔填充不良現象描述 / 309
5.8.2 波峰焊通孔填錫的物理過程 / 310
5.8.3 影響波峰焊通孔填充不良的因素分析 / 311
5.8.4 PTH 填充不良典型案例 / 312
5.8.5 啟示與建議 / 317
5.9 PCBA 腐蝕失效案例研究 / 317
5.9.1 PCBA 腐蝕機理 / 317
5.9.2 PCBA 腐蝕失效典型案例 / 318
5.9.3 啟示與建議 / 322
5.10 漏電失效案例研究 / 322
5.10.1 主要漏電失效機理 / 323
5.10.2 漏電主要影響因素 / 323
5.10.3 漏電失效典型案例 / 323
5.10.4 啟示與建議 / 328
5.11 化學鍍鎳 / 浸金黑焊盤失效案例研究 / 329
5.11.1 黑焊盤形成機理 / 329
5.11.2 黑焊盤形成的影響因素及控制措施 / 330
5.11.3 黑焊盤失效案例 / 330
5.11.4 啟示與建議 / 335
5.12 焊盤坑裂失效案例研究 / 336
5.12.1 焊盤坑裂機理 / 336
5.12.2 焊盤坑裂形成的影響因素 / 337
5.12.3 焊盤坑裂失效典型案例 / 337
5.12.4 啟示與建議 / 343
5.13 疲勞失效案例研究 / 344
5.13.1 疲勞失效機理 / 344
5.13.2 引起疲勞的因素 / 344
5.13.3 疲勞失效典型案例 / 345
5.13.4 啟示與建議 / 350
5.14 HASL 焊盤可焊性不良案例研究 / 350
5.14.1 HASL 焊盤可焊性不良的主要機理 / 351
5.14.2 HASL 焊盤可焊性不良的主要影響因素 / 351
5.14.3 HASL 焊盤可焊性不良案例 / 351
5.14.4 啟示與建議 / 354
5.15 混合封裝 FCBGA 的典型失效模式與控制 / 355
5.15.1 FCBGA 的封裝結構和工藝介紹 / 355
5.15.2 混合封裝 FCBGA 的典型失效案例分析 / 356
5.15.3 針對混合封裝 FCBGA 類似失效模式的控制對策 / 358
5.16 混裝不良典型案例研究 / 359
5.16.1 混裝常見缺陷與機理 / 359
5.16.2 混裝工藝失效典型案例 / 360
5.16.3 啟示與建議 / 363
5.17 枕頭效應失效案例研究 / 363
5.17.1 枕頭效應產生的機理 / 363
5.17.2 枕頭效應形成的因素 / 364
5.17.3 枕頭效應失效案例 / 365
5.17.4 啟示與建議 / 369
5.18 LED 引線框架鍍銀層腐蝕變色失效案例研究 / 369
5.18.1 LED 支架鍍銀層的腐蝕變色機理 / 370
5.18.2 LED 支架鍍銀層的腐蝕影響因素 / 370
5.18.3 LED 支架鍍銀層的腐蝕典型案例 / 370
5.18.4 啟示與建議 / 374
5.19 燒板失效典型案例研究 / 374
5.19.1 主要燒板失效機理 / 374
5.19.2 燒板失效典型案例 / 375
5.19.3 啟示與建議 / 382
5.20 片式電阻硫化腐蝕案例研究 / 383
5.20.1 片式電阻硫化腐蝕機理 / 383
5.20.2 片式電阻硫化腐蝕預防措施 / 384
5.20.3 片式電阻硫化腐蝕典型案例 / 386
5.20.4 啟示與建議 / 388
5.21 盲孔失效典型案例研究 / 388
5.21.1 盲孔主要失效機理 / 388
5.21.2 盲孔失效主要影響因素 / 390
5.21.3 盲孔失效典型案例 / 391
5.21.4 啟示與建議 / 394
5.22 鍵合失效案例研究 / 395
5.22.1 典型的鍵合工藝流程 / 395
5.22.2 鍵合失效模式和機理 / 396
5.22.3 鍵合失效典型案例 / 396
5.22.4 啟示與建議 / 400
5.23 立碑失效案例研究 / 401
5.23.1 立碑失效機理 / 401
5.23.2 立碑失效的影響因素 / 401
5.23.3 立碑失效典型案例 / 402
5.23.4 啟示與建議 / 406