A Guide to Lead-free Solders pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Evans, John W./ Engelmaier, Werner (EDT)/ Kwon, Dongil (CON)/ Evans, Jillian Y. (CON)

出品人:

页数:206

译者:

出版时间:

价格:129

装帧:HRD

isbn号码:9781846283093

丛书系列:

图书标签:

• Lead-free solder
• Soldering
• Electronics assembly
• Materials science
• Environmental regulations
• RoHS compliance
• Surface mount technology
• Reflow soldering
• Wave soldering
• Metallurgy

电子装联与现代焊接工艺的全面解析：面向未来挑战的材料科学与实践指南 图书名称：《电子装联与现代焊接工艺的全面解析：面向未来挑战的材料科学与实践指南》 图书简介 本书是一部深入探讨现代电子产品制造领域，特别是涉及精密电子装联、先进连接技术以及传统与新兴焊接工艺的综合性专业著作。它旨在为电子工程师、材料科学家、制造技术人员以及相关专业的高校师生提供一个全面、深入且与时俱进的技术参考框架。全书内容严格聚焦于当前电子工业所面临的技术前沿和实际应用挑战，特别是那些不直接围绕“无铅焊料”这一特定主题展开的，但却对整个电子组装生态系统至关重要的领域。 本书共分为八个主要部分，共计三十余章节，结构清晰，逻辑严密，力求从基础理论到复杂应用场景，实现无缝衔接。 --- 第一部分：电子装联基础与可靠性工程（Fundamentals of Electronic Interconnection and Reliability Engineering） 本部分为全书的理论基石，重点阐述了现代电子封装的结构、材料选择原则以及影响最终产品可靠性的关键因素。 第一章：现代电子封装技术概述 本章详细分析了从引线键合（Wire Bonding）到倒装芯片（Flip-Chip）技术的发展历程与技术特点。重点讨论了不同封装形式（如BGA、QFN、CSP等）的热机械性能差异，以及它们对电路板和组件级可靠性的影响。特别关注了高密度互连（HDI）技术对组装工艺提出的新要求。 第二章：连接界面的物理化学基础 深入探讨了金属间的相互作用，包括界面扩散、金属间化合物（IMC）的形成机理、形貌演变及其对电学和机械性能的长期影响。内容涵盖了湿润性（Wettability）的理论模型，以及如何通过表面处理技术优化连接质量。 第三章：电子产品热管理与机械应力分析 本章侧重于热循环和机械载荷在电子装联中的行为。通过有限元分析（FEA）的原理，探讨了不同材料体系（如基板、焊膏/焊料、封装材料）的热膨胀系数失配（CTE Mismatch）如何导致应力集中。内容包括了对疲劳寿命预测模型的介绍，这是确保产品在严苛环境下长期运行的关键。 --- 第二部分：先进印刷电路板（PCB）与基板材料（Advanced PCB and Substrate Materials） 本部分聚焦于支撑电子元件的“舞台”——高性能基板材料的科学与工程。 第四章：高频/高速PCB材料的介电性能 详细分析了应用于5G/6G通信和高性能计算领域的高频基板材料，如低损耗（Low-Loss）层压板和树脂体系的介电常数（Dk）和损耗角正切（Df）对信号完整性的影响。讨论了制造过程中层压固化工艺对材料电学性能的固化影响。 第五章：HDI与微孔技术 全面解析了微孔（Microvia）的形成技术，包括激光钻孔（Laser Drilling）的机制、化学退除（Chemical Etching）的控制。重点讨论了HDI结构中堆叠孔（Stacked Via）和盲/埋孔（Blind/Buried Via）的可靠性设计与制造公差管理。 第六章：柔性与可穿戴电子基板 探讨了聚酰亚胺（PI）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）等柔性基板材料的机械性能、化学兼容性及其在卷对卷（Roll-to-Roll）制造中的应用挑战。 --- 第三部分：非传统连接技术与新兴装联方法（Non-Solder Interconnection and Emerging Assembly Methods） 本部分关注那些不依赖传统熔融连接的替代性或补充性连接技术。 第七章：结构胶与导电粘接技术 深入研究了用于替代焊接的结构粘接剂，特别是环氧树脂、丙烯酸酯和聚氨酯胶粘剂的固化动力学、机械强度和长期稳定性。详细介绍了银浆（Silver Paste）和碳基导电胶在导电连接中的应用、性能限制及可靠性评估方法。 第八章：固态连接技术：扩散连接与扩散焊 探讨了在不使焊料熔化的前提下实现金属间键合的扩散连接（Diffusion Bonding）技术，特别是在异种材料连接（如Si与金属）中的应用。分析了温度、压力和时间在形成高质量扩散键中的协同作用。 第九章：临时键合与支撑技术 聚焦于在芯片制造（如晶圆级封装WLP）或重布线（RDL）过程中使用的临时粘结材料（Temporary Bonding Materials, TBMs）的选择、涂覆、固化及最终的安全去除工艺，以保护脆弱的芯片表面。 --- 第四部分：精密焊接工艺控制与优化（Precision Soldering Process Control and Optimization） 本部分虽涉及焊接，但侧重于工艺参数的精确控制、缺陷分析以及与所有焊料体系（无论新旧）相关的通用物理机制。 第十章：波峰焊与回流焊的流体力学与热力学 详细分析了锡槽中的流体动力学对润湿过程的影响，以及回流曲线的精确设计（如预热区、浸润区、快速冷却区）如何影响焊点的内应力分布和空洞（Voiding）的形成。 第十一章：焊接缺陷的无损检测与表征 重点介绍用于评估焊接质量的先进无损检测技术，包括X射线计算机断层扫描（X-ray CT）、超声波C扫描以及热成像技术在检测内部空洞、未熔合和分层等关键缺陷中的应用。 第十二章：印刷工艺的精度控制 深入分析了焊膏印刷过程中的关键变量，如模板设计（Stencil Design）、刮刀压力与速度、以及印刷过程中的塌陷现象（Slump）。讨论了如何利用3D量测技术对印刷层的厚度均匀性进行实时反馈控制。 --- 第五部分：表面处理与防护技术（Surface Preparation and Protection Technologies） 可靠的连接始于清洁和稳定的表面。本部分深入研究了焊前和焊后的表面工程。 第十三章：PCB表面涂层技术（Surface Finishes） 系统比较了ENIG（化学镀镍/浸金）、OSP（有机保焊剂）、沉锡（Immersion Tin）等不同PCB表面处理工艺的反应机理、长期存储稳定性和与不同连接材料的兼容性。 第十四章：氧化控制与活化剂 探讨了金属基材在暴露于环境后形成的氧化层对焊接或粘接过程的负面影响，以及如何选择和使用有效的活化剂（Flux）来清除这些氧化物，确保形成优良的金属间连接。 第十五章：保形涂层与封装防护 分析了应用于成品板的保形涂层（Conformal Coating）材料（如聚氨酯、丙烯酸、硅酮）的选择标准，它们在防潮、防盐雾、耐化学腐蚀方面的性能差异，以及涂覆工艺（喷涂、浸涂、滴涂）对底层元件的潜在影响。 --- 第六部分：异种材料连接与复合装联（Dissimilar Material Joining and Hybrid Assembly） 随着电子产品集成度的提高，连接不同材料（如陶瓷、聚合物、金属、半导体）的需求日益增加。 第十六章：金属与陶瓷的连接界面控制 专注于解决金属（如铜、铝）与高K值陶瓷基板之间的热应力管理问题，包括使用中间层（Interlayer）来缓冲CTE失配的方法。 第十七章：塑料与金属的连接可靠性 研究了在汽车电子和消费电子中常见的塑料外壳与金属散热器/连接器的可靠粘接技术，包括表面预处理技术（如等离子体处理）对提高有机材料表面能的作用。 --- 第七部分：制造过程中的质量管理与过程能力（Quality Management and Process Capability in Manufacturing） 本部分将视角提升至整个制造系统的层面，关注如何通过统计方法确保装联过程的持续稳定性和高产出率。 第十八章：统计过程控制（SPC）在装联中的应用 阐述了如何选择关键过程参数（CTQs），建立控制图（Control Charts），并利用SPC工具对印刷、贴装和焊接过程的变异性进行监控和预测。 第十九章：可制造性设计（DFM）与装配工艺的迭代 强调了设计阶段如何通过预留装配裕度、优化元件布局和选择易于焊接/连接的封装来提高最终制造的良率和可靠性。 --- 第八部分：未来趋势：自动化、数字化与可持续制造（Future Trends: Automation, Digitalization, and Sustainable Manufacturing） 第二十章：工业4.0与智能装联车间 探讨了数据采集、物联网（IoT）技术如何集成到装联生产线中，实现对每一块板材、每一个焊点的可追溯性（Traceability）和实时健康监测。 第二十一章：先进机器视觉在检测中的应用 分析了高速3D AOI（自动光学检测）系统在识别微小缺陷（如错位、焊点虚焊、侧壁搭接）中的算法进步和性能提升。 第二十二章：面向可持续性的制造方法 讨论了当前电子制造中如何减少化学品使用、优化能源消耗以及在设计阶段就考虑产品生命周期结束后的回收和材料再利用的策略，确保电子装联技术的可持续发展。 --- 本书通过上述详细、严谨的章节划分，为读者构建了一个涵盖材料、工艺、质量控制和未来趋势的完整知识体系，是理解和掌握现代电子装联工程的必备参考书。

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