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| 內容簡介： |
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本书针对电子设备板级可靠性工程问题，阐述了板级可靠性工程中需要开展的主要工作，包括选择可靠的元器件、可靠地使用元器件、板级可靠性工程设计（DFX）、板级组装工艺可靠性、单板常见失效模式及失效机理、板级可靠性试验与测试、板级失效分析等。通过选择可靠的元器件、开展可靠性设计、保障可靠性制造，达到保证板级可靠性的目的，同时，针对板级可靠性要求进行试验和测试，针对板级失效做好失效分析。本书可作为电子产品硬件设计、可靠性设计、工艺设计、测试、CAD、质量与可靠性管理等相关行业的工程技术人员、科研人员的参考书，也可作为高等院校电子相关专业的教师、学生的教学参考书。
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| 關於作者： |
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王文利，男，1971年出生，工学博士、博士后、教授，主要从事电子可靠性研究。博士期间参与\500米口径大射电望远镜FAST”（天眼）项目研究，获省级科技进步一等奖；曾任职华为技术有限公司，主持建立公司工艺可靠性技术平台；先后主持和参与10 余项国家、省、市级项目，已发表相关论文40 余篇，出版专著及教材5部。
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| 目錄：
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第1章 概述1
第2章 电子元器件的可靠性保障3
2.1 元器件可靠性的新特点3
2.2 基于故障机理的可靠性方法4
2.3 选用可靠的元器件6
2.3.1 元器件可靠性的度量6
2.3.2 元器件可靠性保障体系7
2.3.3 元器件供应商可靠性认证13
2.3.4 元器件选用不当案例15
2.3.5 集成电路基本认证项目18
2.4 可靠地使用元器件20
2.4.1 单板与元器件的环境差异20
2.4.2 元器件可靠性需求分析21
2.4.3 板级元器件可靠性保障23
2.4.4 常用元器件可靠性应用分析24
2.4.5 可靠使用元器件的案例25
第3章 板级可靠性设计27
3.1 电路板DFX设计概述27
3.1.1 DFX设计的理念27
3.1.2 DFX设计的流程与方法27
3.1.3 业界领先企业开展DFX设计的经验28
3.1.4 DFX问题已经成为板级可靠性的短板30
3.2 可制造性设计31
3.2.1 开展可制造性设计的意义31
3.2.2 可制造性设计的主要内容32
3.2.3 电子产品DFM设计案例33
3.3 可制造性设计的工艺路线设计34
3.3.1 工艺路线设计的基本原则34
3.3.2 常见单板工艺路线的优缺点35
3.4 PCB布局设计36
3.4.1 应力敏感元器件的布局设计36
3.4.2 考虑ICT测试应力的设计37
3.4.3 大功率、热敏元器件的布局设计37
3.4.4 焊盘的散热设计38
3.5 小孔可靠性设计38
3.5.1 印制电路板上孔的分类38
3.5.2 影响通孔可靠性的关键设计参数40
3.5.3 单板厚径比的概念41
3.6 PCB走线的可靠性设计41
3.6.1 考虑电磁兼容的走线设计2W原则42
3.6.2 保证可靠性的走线设计原则42
3.6.3 考虑可制造性的焊盘引出线设计42
3.6.4 走线禁忌规则43
3.7 无铅PCB表面处理与可靠性44
3.7.1 有机可焊性保护膜44
3.7.2 化学镍金45
3.7.3 无铅热风整平48
3.7.4 化学镀锡49
3.7.5 浸银49
3.7.6 无铅表面处理总结50
第4章 焊点疲劳寿命预测与可靠性设计52
4.1 焊点疲劳寿命预测模型52
4.1.1 以塑性变形为基础的寿命预测模型53
4.1.2 以蠕变变形为基础的寿命预测模型54
4.1.3 以能量为基础的寿命预测模型54
4.1.4 以断裂参量为基础的寿命预测模型55
4.2 典型焊点疲劳寿命预测举例55
4.2.1 模型建立和参数选择56
4.2.2 关键焊点及回流焊曲线的影响58
4.2.3 仿真分析结果60
4.2.4 焊点寿命预测61
4.2.5 仿真分析研究结论63
4.3 焊点失效与寿命预测研究前沿方向63
4.3.1 多场耦合作用下焊点的失效与寿命预测63
4.3.2 极端温度环境下焊点寿命预测64
第5章 单板组装过程的可靠性66
5.1 软钎焊原理66
5.2 可焊性测试68
5.2.1 边缘浸渍法68
5.2.2 润湿平衡法69
5.3 组装过程的潮湿敏感问题72
5.3.1 潮湿敏感元器件的可靠性问题72
5.3.2 吸湿造成的PCB爆板问题74
5.4 单板组装过程的静电损伤问题74
5.4.1 电子元器件的静电损伤74
5.4.2 单板组装过程中的静电来源75
5.4.3 静电放电的失效模式及失效机理76
5.4.4 保障工艺可靠性的静电防护措施76
5.5 焊接过程的可靠性问题79
5.5.1 冷焊79
5.5.2 空洞80
5.5.3 片式元器件开裂80
5.5.4 金属渗析82
5.5.5 焊点剥离83
5.5.6 片式元器件立碑缺陷的机理分析与解决84
5.6 无铅焊接高温的影响88
5.6.1 无铅焊接高温对元器件可靠性的影响88
5.6.2 无铅焊接高温对PCB可靠性的影响91
5.7 焊点二次回流造成的焊接失效92
5.7.1 回流焊工艺二次回流造成的焊接失效92
5.7.2 波峰焊工艺引起的焊点二次回流失效93
5.8 金属间化合物对焊接可靠性的影响96
第6章 单板常见失效模式及失效机理98
6.1 焊点失效机理98
6.1.1 热致失效98
6.1.2 机械失效99
6.1.3 电化学失效100
6.2 焊点常见失效模式100
6.2.1 焊点机械应力损伤失效100
6.2.2 焊点热疲劳失效101
6.2.3 锡须102
6.2.4 黑盘104
6.2.5 金脆106
6.2.6 柯肯达尔空洞107
6.3 PCB常见失效模式108
6.3.1 导电阳极丝108
6.3.2 PCB电迁移110
6.3.3 电路板腐蚀失效112
第7章 面阵列封装器件的可靠应用113
7.1 面阵列封装器件简介113
7.1.1 BGA封装的特点113
7.1.2 BGA封装的类型与结构114
7.2 BGA焊点空洞形成机理及其对焊点可靠性的影响119
7.2.1 BGA焊点空洞形成机理119
7.2.2 BGA焊点空洞接受标准及其对焊点可靠性的影响122
7.2.3 消除BGA空洞的措施123
7.3 BGA不饱满焊点的形成机理及解决措施124
7.4 BGA焊接润湿不良及改善措施125
7.5 BGA焊接的自对中不良及解决措施126
7.6 BGA焊点桥连及解决措施128
7.7 BGA焊接的开焊及解决措施129
7.8 焊点高度不均匀及解决措施131
7.9 “爆米花”和分层现象132
第8章 板级可靠性试验与测试133
8.1 单板可靠性试验与测试概述133
8.2 单板可靠性试验与环境试验135
8.3 单板可靠性试验设计136
8.3.1 单板可靠性试验的类型137
8.3.2 单板可靠性试验的应力施加方式和应力类型138
8.3.3 单板可靠性试验类型选择139
8.3.4 单板可靠性试验模型140
8.4 单板老化试验141
8.4.1 老化试验的目的142
8.4.2 老化试验的设计原则142
8.4.3 老化试验数据分析143
8.5 单板高加速寿命试验143
8.5.1 单板高加速寿命试验的目的143
8.5.2 HALT的设计原则144
8.5.3 HALT中应当注意的问题146
8.6 单板可靠性增长试验146
8.6.1 可靠性增长的分类147
8.6.2 可靠性增长试验的设计原则147
8.6.3 可靠性增长试验中应注意的问题148
8.7 单板可靠性测试149
8.7.1 单板可靠性测试概述149
8.7.2 单板黑盒测试150
8.7.3 单板白盒测试151
第9章 板级失效分析155
9.1 板级失效分析概述155
9.1.1 板级失效分析的目的和作用155
9.1.2 板级失效分析的原则和流程156
9.2 外观检查156
9.3 金相切片分析157
9.3.1 金相切片的制作过程157
9.3.2 金相切片在印制电路板生产检验中的应用158
9.3.3 金相切片在印制电路板质量与可靠性分析中的应用159
9.4 X射线分析技术160
9.4.1 X射线的基本概念160
9.4.2 X射线在板级失效分析中的用途161
9.4.3 Ｘ射线分析案例161
9.5 光学显微镜分析技术162
9.5.1 明场与暗场观察163
9.5.2 偏振光干涉法观察163
9.6 红外显微镜分析技术163
9.6.1 红外显微镜的基本工作原理163
9.6.2 红外显微分析技术在元器件失效分析中的应用164
9.7 声学显微镜分析技术165
9.8 扫描电子显微镜技术165
9.8.1 扫描电子显微镜的基本工作原理166
9.8.2 扫描电子显微镜及其在元器件失效分析中的应用166
9.9 电子束测试技术168
9.9.1 电子束探测法168
9.9.2 电子束探测技术在器件失效分析中的应用169
9.9.3 电子束探测系统中的自动导航技术170
9.9.4 电子束探针的探测原则170
9.10 X射线显微分析171
9.11 染色与渗透试验技术171
9.11.1 染色与渗透试验基本原理172
9.11.2 染色与渗透试验流程172
9.11.3 染色与渗透试验结果的分析与应用173
9.11.4 染色与渗透试验过程的质量控制174
9.12 热翘曲变形检测技术175
参考文献177
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