User's Guide To Rapid Prototyping pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Society of Manufacturing

作者:Grimm, Todd

出品人:

页数:404

译者:

出版时间:

价格:98

装帧:HRD

isbn号码:9780872636972

丛书系列:

图书标签:

• 设计
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• DIY

电子器件的精密装配与故障排除：面向专业技术人员的实践手册 本书聚焦于现代电子系统中复杂组件的装配、校准与现场维护，旨在为经验丰富的电子工程师、高级技术员以及科研机构的实验人员提供一套详尽、高度实操性的指导方针。 本书并非涵盖软件开发流程或快速迭代方法论，而是深入探讨了实体电子硬件，特别是高密度、多层板（PCBA）和微机电系统（MEMS）的物理层面操作。我们摒弃了对基础电子理论的重复论述，而是直接切入到那些决定项目成败的关键技术细节和“疑难杂症”的解决之道。 第一部分：洁净室环境下的精密物料处理与元件识别 本部分着重于在受控环境中（如ISO 5级及以上洁净室）处理敏感电子元件的规范流程。内容详述了静电放电（ESD）防护的物理屏障设置，不仅仅是腕带和地垫，更包括了对空气离子平衡器的定期校准要求。 1.1 极端公差下的PCB基板检验与准备 我们将详细解析不同基材（如Rogers、FR4高TG、柔性聚酰亚胺）在温度和湿度变化下的物理形变参数。内容包括使用高分辨率光学显微镜（至少1000x放大倍率）对盲埋孔（Blind/Buried Vias）进行无损检测的技术，重点关注铜壁的粗糙度测量及其对信号完整性的潜在影响。 关键技术点： 激光共聚焦扫描仪在检测PCB表面翘曲度（Warp and Twist）时的参数设置与数据解读。PCB镀层厚度（尤其针对选择性镍金/浸入式镀银）的X射线荧光光谱分析（XRF）标准操作程序（SOP）。 1.2 表面贴装技术（SMT）的极限操作 本书超越了标准的拾取与放置（Pick-and-Place）流程，转而关注那些对贴装精度要求极高的元件，例如01005封装的无源元件，以及BGA（Ball Grid Array）和WLCSP（Wafer Level Chip Scale Package）的精确对位。 锡膏管理深度解析： 详细介绍了不同合金（SnAgCu，SAC305，无铅/含铅共熔）的流变学特性，以及对印刷压力、刮刀角度、锡膏粘度在不同环境湿度下的动态调整曲线。我们提供了针对印刷后锡膏体积检测（2D/3D SPI）中常见误报的排除指南。 1.3 异构集成与先进封装体（Advanced Packaging）的连接工艺 本章深入探讨了将不同技术（如CMOS芯片与SiC功率模块）集成于同一封装或板卡上的挑战。内容包括： 倒装芯片（Flip-Chip）的再布线技术： 聚焦于高密度TSV（Through-Silicon Via）的超声波清洗流程和热压接合（Thermo-Compression Bonding）的压力-温度-时间（P-T-t）窗口优化。 引线键合（Wire Bonding）的拉力与延伸率测试： 针对金线（Gold Wire）和铜线（Copper Wire）在热循环（Thermal Cycling）后的疲劳失效模式进行案例分析，并给出最佳的键合参数设定范围，避免“球窝分离”（Ball Lift-off）。 第二部分：精密仪器校准、信号完整性与环境应力测试 本部分是为从事高频（RF/Microwave）和高精度测量设备维护的技术人员准备的。它侧重于确保设备在极端工作条件下的功能性和长期稳定性。 2.1 信号完整性（SI）的物理层验证与修复 在涉及Gbps级别数据传输的系统中，PCB走线不再是简单的导线，而是传输线。本书提供了在成品板上进行“事后调试”的专业方法。 时域反射仪（TDR）的高级应用： 如何利用TDR精确识别阻抗不匹配点、过孔效应（Via Stub Effects）和介质损失（Dielectric Loss）。提供了超过20GHz频率范围内的特征阻抗曲线图谱与实际测量值的偏差分析。 串扰（Crosstalk）的屏蔽与布局优化： 不仅限于设计阶段的间距规范，更讨论了在PCB表面添加导电屏蔽涂层（如导电油墨或金属罩）对耦合噪声的抑制效果的量化评估。 2.2 热管理系统的热流分析与故障诊断 电子设备的热耗散是影响寿命的关键因素。本章深入研究了热界面材料（TIMs）的实际性能。 TIMs的压力依赖性研究： 对导热硅脂、导热垫片和液态金属（如铟镓合金）在不同紧固力矩下的热阻变化进行实测对比。并介绍了使用红外热成像仪（IR Thermography）进行动态温度映射，识别“热点”与“热桥”的规范流程。 温升测试（Thermal Step Test）的执行与数据解释： 描述了如何通过加速老化试验，预测元件在实际工作环境下的寿命衰减曲线（遵循阿伦尼乌斯模型）。 2.3 严苛环境下的可靠性工程实践 本书详细阐述了针对航空、医疗或汽车电子领域产品所需的验证标准，超越了基础的温度循环测试。 振动与冲击测试的夹具设计： 提供了针对不同重量和尺寸电子模块的定制夹具（Fixture）设计指南，以确保测试激励的有效传递，避免夹具自身的共振干扰。 湿气敏感元件（MSL）的烘干曲线与存储控制： 针对POF（Plastic-Organic-Composite）封装元件，给出了精确的预烘干温度曲线和真空储存柜的湿度监测标准（低于5% RH）。 第三部分：故障的微观定位与维修工艺 本部分专注于电子硬件层面的“外科手术”，即在不损坏周边电路的前提下，对损坏的单个元件进行精确拆除和替换。 3.1 无损拆焊与微焊接技术 针对BGA、QFN等引脚不可见的元件，本书提供了专业的拆卸流程，以最大限度保留PCB焊盘的完整性。 热风枪的参数控制与区域加热策略： 详细图解了多区域热风系统在拆焊超大型封装（如CPU/GPU）时，如何精确控制预热区、工作区和冷却区的温度梯度，防止相邻元件的“移位”（Tombstoning）或塑封裂纹。 超声波辅助清洗与助焊剂残留物清除： 强调了在敏感电路（如射频模块）上，必须使用特定频率和功率的超声波清洗机，去除会引起电化学腐蚀的残留物。 3.2 故障注入与电路级逆向工程（Troubleshooting） 本书提供了系统性的故障诊断流程，从宏观到微观的排查路径。 半导体器件的动态曲线跟踪（Curve Tracing）： 介绍如何使用专业的半导体曲线跟踪仪，在不通电状态下，通过分析PN结和晶体管的I-V特性曲线，快速定位开路、短路或漏电的失效晶体管。 层间短路定位： 对于多层板，在不进行X光扫描的情况下，使用微探针和高阻抗万用表，结合有限元分析（FEA）原理，对可疑层进行局部去耦和电压测量，缩小故障区域。 总结： 本书是为那些需要超越标准操作手册，深入到物理、化学和材料科学层面的电子技术专家而编写的工具书。它关注的是“如何确保这块板子在未来五年内，于±50℃的环境下，持续稳定地运行在指定带宽内”的技术深度。

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