电子产品工艺设计基础

一本能让你快速了解现代电子制造技术的工具书 

本书是根据电子信息工程、微电子技术专业的培养目标和“电子产品设计与工艺”课程的教学大纲要求编写而成的，全书共13章，主要内容有电子设备设计概论、电子产品的热设计、电子设备的电磁兼容设计、电子产品的结构设计、电子设备的工程设计、电子元器件、印制电路板、装配焊接技术、电子装连技术、表面组装技术、电子产品技术文件、电子产品的组装与调试工艺、产品质量和可靠性等。

曹白杨：北华航天工业学院教授，美国SMTA协会会员，四川SMT协会会员高级顾问。多年来，负责本院该领导本科生、研究生教学任务，同时承担多项科研项目，已出版教材五部。

目　　录第1章　电子设备设计概论 11.1　概述 11.2　电子设备结构设计的内容 21.3　电子设备的设计与生产过程 41.3.1　电子设备设计制造的依据 41.3.2　电子设备设计制造的任务 51.3.3　整机制造的内容和顺序 81.4　电子设备的工作环境 91.5　温度、湿度、霉菌因素影响 111.5.1　温度对元器件的影响 111.5.2　湿度对电子产品整机的影响 121.5.3　霉菌对电子产品整机的影响 141.6　电磁噪声因素影响 151.6.1　噪声系统 161.6.2　噪声分析 161.7　机械因素影响 191.7.1　机械因素 191.7.2　机械因素的危害 201.8　提高电子产品可靠性的方法 21第2章　电子产品的热设计 232.1　电子产品的热设计基本原则 232.1.1　电子产品的热设计分类 232.1.2　电子产品的热设计基本原则 242.2　传热过程概述 252.2.1　导热过程 262.2.2　对流换热 272.2.3　辐射换热 272.2.4　接触热阻 282.3　传热过程 292.3.1　复合换热 292.3.2　传热 302.3.3　传热的增强 312.4　电子产品的自然散热 332.4.1　电子产品机壳的热分析 332.4.2　电子产品内部元器件的散热 342.4.3　功率器件散热器的设计计算 372.5　强迫风冷系统设计 412.5.1　强迫风冷系统的设计原则 412.5.2　强迫风冷却的通风机（风扇）选择 442.6　电子产品的其他冷却方法 462.6.1　半导体制冷 462.6.2　热管 48第3章　电子设备的电磁兼容设计 513.1　电磁兼容设计概述 513.1.1　电磁兼容的基本概念 513.1.2　噪声干扰的方式 523.1.3　噪声干扰的传播途径 533.1.4　电磁干扰的抑制技术 603.2　屏蔽技术 623.2.1　电场屏蔽 633.2.2　磁场屏蔽 653.2.3　电磁场屏蔽 683.3　接地技术 703.3.1　接地的要求 703.3.2　接地的分类 713.3.3　信号接地 713.3.4　地线中的干扰和抑制 753.3.5　地线系统的设计步骤及设计要点 783.4　滤波技术 793.4.1　电磁干扰滤波器 793.4.2　滤波器的分类 813.4.3　电源线滤波器 84第4章　电子产品的结构设计 864.1　机箱概述 864.1.1　机箱结构设计的基本要求 864.1.2　机箱（机壳）的组成和基本类型 884.1.3　机箱（机壳）设计的基本步骤 894.2　机壳、机箱结构 904.2.1　机壳的分类 904.2.2　机箱（插箱）的分类 924.3　底座与面板 944.3.1　底座 944.3.2　面板的结构设计 964.3.3　元件及印制板在底座上的安装固定 974.4　机箱标准化 1004.4.1　概述 1004.4.2　积木化结构 101第5章　电子设备的工程设计 1035.1　机械防护 1035.1.1　机械环境 1035.1.2　隔振和缓冲设计 1045.1.3　隔振和缓冲的结构设计 1085.2　电子设备的气候防护 1105.2.1　腐蚀效应 1115.2.2　潮湿侵蚀及其防护 1135.2.3　霉菌及其防护 1155.2.4　灰尘的防护 1175.2.5　材料老化及其防护 1175.2.6　金属腐蚀及其防护 1205.3　人-机工程在电子设备设计中的应用 1245.3.1　人-机工程概述 1245.3.2　人-机工程在产品设计中的应用 1275.4　电子设备的使用和生产要求 1335.4.1　对电子设备的使用要求 1335.4.2　电子设备的生产要求 135第6章　电子元器件 1396.1　电阻器 1396.2　电位器 1406.2.1　电位器的主要技术指标 1406.2.2　电位器的类别与型号 1416.3　电容器 1416.3.1　电容器的主要技术指标 1426.3.2　电容器的型号及容量标志方法 1436.4　电感器 1446.5　变压器 1456.6　开关及接插元件简介 1476.6.1　常用接插件 1476.6.2　开关 1496.7　散热器 1506.8　半导体分立器件 1516.9　半导体集成电路 1526.10　表面组装元器件 1546.10.1　表面组装电阻器 1556.10.2　表面组装电容器 1576.10.3　表面组装电感器 1596.10.4　其他表面组装元件 1606.10.5　表面组装半导体器件 1616.10.6　表面组装元器件的包装 166第7章　印制电路板 1707.1　印制电路板的类型与特点 1707.1.1　覆铜板 1707.1.2　印制电路板类型与特点 1717.2　印制电路板制造工艺 1727.2.1　印制板制造过程 1727.2.2　印制板生产工艺 1777.2.3　多层印制电路板 1787.2.4　挠性印制电路板 1817.2.5　印制板的手工制作 1827.3　表面组装用印制电路板 1857.3.1　表面组装印制板的特征 1857.3.2　SMB基材质量的主要参数 1867.4　印制电路板的质量检查及发展 1887.4.1　印制电路板的质量 1887.4.2　印制电路板的发展 189第8章　装配焊接技术 1918.1　安装技术 1918.1.1　安装的基本要求 1918.1.2　集成电路的安装 1948.1.3　印制电路板上元器件的安装 1958.2　焊接工具 1988.2.1　电烙铁的种类 1988.2.2　电烙铁的选用 2018.2.3　电烙铁的使用方法 2018.2.4　热风枪 2038.3　焊料、焊剂 2048.3.1　焊料分类及选用依据 2048.3.2　锡铅焊料 2058.3.3　焊膏 2078.3.4　助焊剂 2118.3.5　阻焊剂 2138.4　焊接工艺 2148.4.1　手工焊接操作技巧 2148.4.2　手工焊接工艺 2168.4.3　导线焊接技术 2188.4.4　拆焊 2208.4.5　表面安装元器件的装卸方法 222第9章　电子装连技术 2289.1　电子产品的装配基本要求 2289.2　搭接 2299.3　绕接技术 2319.3.1　绕接 2319.3.2　绕接工具及使用方法 2329.3.3　绕接质量检查 2339.4　压接 2349.5　其他连接方式 2389.5.1　黏接 2399.5.2　铆接 2409.5.3　螺纹连接 241第10章　表面组装技术 24410.1　表面组装技术概述 24410.1.1　表面组装技术特点 24410.1.2　表面组装技术及其工艺流程 24610.1.3　表面组装技术的发展 25210.2　印刷技术及设备 25510.2.1　焊膏印刷技术概述 25610.2.2　焊膏印刷机系统组成 26010.2.3　焊膏印刷模板 26110.2.4　影响焊膏印刷的主要工艺参数 26210.3　贴装技术及设备 26410.3.1　贴片机概述 26410.3.2　贴片机系统组成 26910.4　再流焊技术及设备 28010.4.1　再流焊接概述 28010.4.2　再流焊工艺 28410.5　波峰焊技术及设备 28810.5.1　波峰焊机 28910.5.2　波峰焊工艺 29410.6　常用检测设备 30010.6.1　自动光学检测（AOI） 30010.6.2　X射线检测仪 30110.6.3　针床测试仪 30210.6.4　飞针测试仪 30210.6.5　SMT炉温测试仪 30410.7　SMT辅助设备 30510.7.1　返修工作系统 30510.7.2　全自动点胶机 30610.7.3　超声清洗设备 30710.7.4　静电防护及测量设备 30910.8　微组装技术 31310.8.1　微组装技术的基本内容 31410.8.2　微组装技术 315第11章　电子产品技术文件 32211.1　设计文件概述 32211.2　生产工艺文件 32511.2.1　工艺文件概述 32511.2.2　工艺文件的编制原则、方法和要求 32611.2.3　工艺文件的格式及填写方法 327第12章　电子产品的组装与调试工艺 33312.1　电子产品生产工艺流程 33312.2　电子产品的调试技术 33512.2.1　概述 33512.2.2　调试与检测仪器 33512.2.3　仪器选择与配置 33712.2.4　产品调试 33812.2.5　故障检测方法 34012.3　电子产品的检验 34412.3.1　全部检验和抽查检验 34412.3.2　检验验收 34412.3.3　整机的老化试验和环境试验 346第13章　产品质量和可靠性 34813.1　质量 34813.2　可靠性 34913.3　产品生产及全面质量管理 35113.3.1　全面质量管理概述 35113.3.2　电子产品生产过程的质量管理 35213.3.3　生产过程的可靠性保证 35413.4　ISO9000系列国际质量标准简介 35513.4.1　ISO9000系列标准的构成 35513.4.2　ISO9000族标准 35613.4.3　ISO9000族标准的应用与发展 35613.5　产品质量认证及其与GB/T 19000的关系 35713.6　实施

前 言电子制造业是国民经济的支柱产业，也是国家经济和综合国力的重要基础之一，是国家工业现代化先进程度的重要表征。进入21世纪，各国开始实施大力发展信息产业的战略方针，电子制造业的产业结构也有了巨大变化和发展。这些变化主要表现在：各类电子器件和生产技术之间相互渗透，生产日趋规模化和自动化；集成电路的发展，器件、电路和系统之间的密切结合，电子制造业与信息产业界限日益模糊；电子技术与计算机应用技术日益紧密结合，电子工业已从单一的制造业过渡到电子信息产业。电子设备及各类电子产品正是随着电子工业发展而孕生，随着电子技术、信息技术与计算机应用技术的发展而发展。为适应电子制造业的发展和相关专业教学的需要，我们根据相关课程的教学大纲编写了《电子产品工艺设计基础》一书，全书共13章，主要内容有电子设备设计概论、电子产品的热设计、电子设备的电磁兼容设计、电子产品的结构设计、电子设备的工程设计、电子元器件、印制电路板、装配焊接技术、电子装连技术、表面组装技术、电子产品技术文件、电子产品的组装与调试工艺、产品质量和可靠性等。本书的第1、5、10章由曹白杨编写，第2、4章由孙燕编写，第3章由王晓、孙燕编写，第6、7章由江军、梁万雷编写，第8、9章由江军、杨虹蓁编写，第11章由曹白杨、刘勇编写，第12、13章由刘勇、杨虹蓁编写，全书由曹白杨负责统稿。由于我们时间仓促，水平有限，教材一定还存在不少问题，为了不断提高教材质量，我们热切地希望同志们批评指正。作者 2016年1月于北华航天工业学院