電子組裝工藝可靠性

內(nèi)容概要

　　本書針對電子行業(yè)越來越關(guān)注的產(chǎn)品工藝可靠性問題，闡述了電子組裝工藝可靠性的主要失效形式、失效機(jī)理、焊點(diǎn)與PCB的可靠性設(shè)計、焊點(diǎn)的仿真分析與壽命預(yù)測、工藝可靠性實(shí)驗(yàn)、工藝失效分析，以及專項(xiàng)工藝可靠性問題，基本覆蓋了電子組裝工藝可靠性的主要方面。

作者簡介

王文利，電子工藝技術(shù)專家，工學(xué)博士，高級工程師，中國電子學(xué)會高級會員。先后承擔(dān)和參與了中科院知識創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、廣東省科技計劃、深圳市科技計劃等國家級、省部級項(xiàng)目10多項(xiàng)、企業(yè)技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目10多項(xiàng)，獲省級科技進(jìn)步一等獎1項(xiàng)；已出版專著1部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40多篇。曾任職華為技術(shù)有限公司，主持建立了華為公司電子工藝可靠性技術(shù)研究平臺，參與建設(shè)了華為公司電子工藝技術(shù)平臺規(guī)范體系，在電子產(chǎn)品可制造性設(shè)計、電子產(chǎn)品工藝可靠性設(shè)計、電子組裝工藝缺陷的分析診斷與解決等方面擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。

書籍目錄

第1章 電子組裝工藝可靠性概述
參考文獻(xiàn)
第2章 印制電路板的可靠性設(shè)計
2.1 孔的可靠性設(shè)計
2.1.1 印制電路板上孔的分類
2.1.2 影響通孔可靠性的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)
2.2 PCB走線的可靠性設(shè)計
2.3 焊盤的散熱設(shè)計
2.4 考慮機(jī)械應(yīng)力的PCB布局設(shè)計
參考文獻(xiàn)
第3章 焊點(diǎn)失效機(jī)理與壽命預(yù)測
3.1 焊點(diǎn)失效機(jī)理
3.1.1 熱致失效
3.1.2 機(jī)械失效
3.1.3 電化學(xué)失效
3.2 焊點(diǎn)疲勞壽命預(yù)測模型
3.2.1 以塑性變形為基礎(chǔ)的預(yù)測模型
3.2.2 以蠕變變形為基礎(chǔ)的預(yù)測模型
3.2.3 以能量為基礎(chǔ)的預(yù)測模型
3.2.4 以斷裂參量為基礎(chǔ)的預(yù)測模型
3.3 典型焊點(diǎn)的疲勞壽命預(yù)測舉例
3.3.1 模型的建立和參數(shù)的選擇
3.3.2 模擬結(jié)果和分析
3.3.3 分析結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第4章 電子組裝過程中的可靠性問題
4.1 軟釬焊原理
4.2 可焊性測試
4.2.1 邊緣浸漬法
4.2.2 潤濕平衡法
4.3 組裝過程的潮濕敏感問題
4.3.1 潮濕敏感元器件的可靠性問題
4.3.2 吸濕造成的PCB爆板問題
4.4 金屬間化合物對焊接可靠性的影響
4.5 再流焊接過程的質(zhì)量與可靠性問題
4.5.1 冷焊
4.5.2 空洞
4.5.3 金對焊點(diǎn)可靠性的影響
4.5.4 金屬滲析
4.5.5 片式元件開裂
4.5.6 片式元件立碑缺陷的機(jī)理分析與解決
參考文獻(xiàn)
第5章 電子組裝過程中的靜電防護(hù)
5.1 電子元器件的靜電損傷
5.1.1 靜電和靜電放電
5.1.2 對靜電認(rèn)識的發(fā)展歷史
5.1.3 靜電的產(chǎn)生
5.1.4 靜電的來源
5.1.5 靜電放電的3種模式
5.1.6 靜電放電失效
5.2 保障工藝可靠性的靜電防護(hù)措施
5.2.1 靜電防護(hù)的作用和意義
5.2.2 靜電對電子產(chǎn)品的損害
5.2.3 靜電防護(hù)的目的和原則
5.2.4 靜電防護(hù)材料
5.2.5 靜電防護(hù)器材
5.2.6 靜電防護(hù)的具體措施
5.2.7 靜電防護(hù)總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 電子工藝失效分析技術(shù)
6.1 外觀檢查
6.2 金相切片分析
6.2.1 金相切片的制作過程
6.2.2 金相切片技術(shù)在印制電路板生產(chǎn)檢驗(yàn)中的應(yīng)用
6.2.3 金相切片技術(shù)在印制電路板質(zhì)量與可靠性分析中的應(yīng)用
6.3 X射線分析技術(shù)
6.3.1 X射線的基本概念
6.3.2 X射線在電子工藝失效分析中的用途
6.3.3 X射線照相常用術(shù)語
6.3.4 X射線照相過程
6.3.5 X射線分析案例
6.4 光學(xué)顯微鏡分析技術(shù)
6.4.1 明、暗場觀察
6.4.2 用光的干涉法測薄膜厚度
6.4.3 微分干涉相襯觀察
6.4.4 偏振光干涉法觀察
6.5 紅外顯微鏡分析技術(shù)
6.5.1 紅外顯微鏡的基本工作原理
6.5.2 紅外顯微分析技術(shù)在電子元器件失效分析中的應(yīng)用
6.6 聲學(xué)顯微鏡分析技術(shù)
6.6.1 SLAM的原理及應(yīng)用
6.6.2 C-SAM的原理及應(yīng)用
6.7 掃描電子顯微鏡技術(shù)（SEM）
6.7.1 掃描電子顯微鏡的基本工作原理
6.7.2 掃描電子顯微鏡的主要性能指標(biāo)
6.7.3 掃描電子顯微鏡及其在電子元器件失效分析中的應(yīng)用
6.8 電子束測試技術(shù)
6.8.1 電子束探測法（EBT）
6.8.2 電子束測試技術(shù)在器件失效分析中的應(yīng)用
6.8.3 電子束測試系統(tǒng)中自動導(dǎo)航技術(shù)
6.8.4 電子束探針的最佳探測原則
6.9 電子束探針X射線顯微分析儀
6.10 染色與滲透技術(shù)
6.10.1 染色與滲透試驗(yàn)基本原理
6.10.2 染色與滲透試驗(yàn)方法流程
6.10.3 染色與滲透試驗(yàn)結(jié)果的分析與應(yīng)用
6.10.4 染色與滲透試驗(yàn)過程的質(zhì)量控制
參考文獻(xiàn)
第7章 電子產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)
7.1 可靠性試驗(yàn)概述
7.2 可靠性試驗(yàn)
7.2.1 可靠性試驗(yàn)?zāi)康?br />7.2.2 可靠性試驗(yàn)的分類
7.2.3 可靠性試驗(yàn)設(shè)計
7.2.4 可靠性試驗(yàn)失效判據(jù)的確定
7.2.5 可靠性試驗(yàn)的抽樣檢查
7.2.6 可靠性試驗(yàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
7.3 可靠性篩選試驗(yàn)
7.3.1 篩選方法的評價
7.3.2 篩選的方法
7.3.3 失效模式與篩選方法的關(guān)系
7.3.4 可靠性篩選試驗(yàn)的設(shè)計
7.4 壽命試驗(yàn)
7.4.1 壽命試驗(yàn)的定義和特點(diǎn)
7.4.2 壽命試驗(yàn)的分類
7.4.3 壽命試驗(yàn)的設(shè)計
7.5 加速試驗(yàn)
7.5.1 加速試驗(yàn)的目的及分類
7.5.2 加速試驗(yàn)的產(chǎn)品層次及模型
7.5.3 先進(jìn)的加速試驗(yàn)方案／思想
7.5.4 在加速試驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)注意的問題
7.6 環(huán)境試驗(yàn)
7.6.1 環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目
7.6.2 環(huán)境試驗(yàn)方法的分類和一般程序
7.6.3 環(huán)境試驗(yàn)方法
參考文獻(xiàn)
第8章 無鉛組裝工藝可靠性
8.1 無鉛焊接工藝簡介
8.2 常用無鉛焊料的可靠性特性
8.2.1 共熔錫-銀合金（Sn-Ag）
8.2.2
錫-銀-鉍合金（Sn-Ag-Bi）和錫-銀-鉍-銦合金（Sn-Ag-Bi-In）
8.2.3
錫-銀-銅合金（Sn-Ag-Cu）和錫-銀-銅+其他（Sn-Ag-Cu-X）
8.3 無鉛PCB表面處理
8.3.1 有機(jī)可焊性保護(hù)膜（OSP）
8.3.2 化學(xué)鎳金
8.3.3 無鉛熱風(fēng)整平
8.3.4 化學(xué)鍍錫
8.3.5 浸銀
8.3.6 無鉛表面處理總結(jié)
8.4 無鉛組裝過程的可靠性問題
8.4.1 無鉛焊膏的印刷
8.4.2 無鉛焊接再流曲線的設(shè)定
8.5 無鉛焊點(diǎn)缺陷
8.5.1 焊點(diǎn)剝離（Lifted Pad）
8.5.2 錫-銀-銅焊點(diǎn)空洞
8.6 無鉛焊接高溫的影響
8.6.1 無鉛焊接高溫對元器件可靠性的影響
8.6.2 無鉛焊接高溫對焊點(diǎn)可靠性的影響
8.6.3 無鉛焊接高溫對PCB可靠性的影響
8.7 無鉛焊接的長期可靠性問題
8.7.1 錫須（Tin Whisker）
8.7.2 Kirkendall空洞
8.7.3 導(dǎo)電陽極絲（CAF）
參考文獻(xiàn)
第9章 面陣列封裝器件的工藝可靠性應(yīng)用
9.1 面陣列封裝器件簡介
9.1.1 BGA封裝的特點(diǎn)
9.1.2 BGA封裝的類型與結(jié)構(gòu)
9.2 BGA焊點(diǎn)空洞形成機(jī)理及對焊點(diǎn)可靠性的影響
9.2.1 BGA焊點(diǎn)空洞形成機(jī)理
9.2.2 BGA焊點(diǎn)空洞接受標(biāo)準(zhǔn)及其對焊點(diǎn)可靠性的影響
9.2.3 消除BGA空洞的措施
9.3 BGA不飽滿焊點(diǎn)的形成機(jī)理及解決
9.4 BGA焊接潤濕不良及改善措施
9.5 BGA焊接的自對中不良及解決方法
9.6 BGA焊點(diǎn)橋連及解決方法
9.7 BGA焊接的開焊及解決方法
9.8 焊點(diǎn)高度不均勻及解決方法
9.9 爆米花和分層
9.10 CCGA 器件的可靠性返修
參考文獻(xiàn)
第10章 QFN器件工藝可靠性應(yīng)用
10.1 QFN封裝器件的特點(diǎn)
10.2 QFN器件的焊盤設(shè)計
10.3 QFN器件的鋼網(wǎng)設(shè)計
10.4 QFN器件組裝過程常見工藝缺陷分析及解決方法
10.4.1 QFN器件引腳橋連缺陷的分析與解決方法
10.4.2 QFN器件焊點(diǎn)空洞的分析與解決方法
10.4.3 QFN器件組裝過程焊珠缺陷的分析與解決方法
10.4.4 QFN器件組裝過程焊點(diǎn)開路缺陷的分析與解決方法
10.5 QFN封裝器件的可靠性返修
10.5.1 QFN返修的主要問題
10.5.2 QFN的返修流程
10.5.3 QFN可靠返修的技術(shù)要求
參考文獻(xiàn)

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