本书从实用性和先进性出发，介绍电子组件可靠性的主要理论和方法，同时重点介绍电子组装的可靠性工艺技术。全书共10章，主要包括：绪论、可靠性工程基础、电子组件的可靠性设计、电子组件的可靠性试验、电子组件的工艺可靠性、电子组件失效分析、电子组装中的环保、电子组件的组装工艺、典型电子组装技术及其应用、空调器电子组件失效案例等。本书可作为高等院校质量与可靠性课程的基础教材，也可供相关领域的工程技术人员学习、参考。
陈建民，1960年出生，教授级高级工程师，毕业于西安理工大学。现任西安理工大学可靠性研究院创院院长、特聘教授、行业博士生导师。作为制造业可靠性领域实战型专家，拥有40余年行业经验，曾任格力电器技术及出口副总经理、中国家用电器研究院副院长等职。主导构建以可靠性为核心的研发质量体系，是“格力”商标主要原创者，提出“好看、好用、耐用”六字方针、“135精品法则”及“民品十性”等质量理念，首次定义燃爆风险性产品安全可靠性概念。鉴于其工作业绩，获得广东省及珠海市科技进步突出贡献奖。构建“三个阶段、六个模块、九个环节、十项特性”可靠性工程理论框架，主编“制造业可靠性丛书”，推动质量管理向全生命周期转型。持有职务发明专利130余项，参与审定100余项家电国家标准，受聘为多家知名企业技术顾问，举办可靠性专题讲座60余场，积极推动“产学研用”融合，是制造业可靠性理念普及与实践的重要推动者。
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 电子控制组件 1
1.3 PCBA的构成 2
1.4 PCBA组装的工艺过程 3
1.5 电子组件可靠性 4
1.6 电子组件可靠性在整机可靠性中的重要性 6
1.7 国内外的研究现状及发展趋势 6
思考题与习题 7
第2章 可靠性工程基础 8
2.1 概述 8
2.2 可靠性定义 9
2.3 常用术语 9
2.4 常用可靠性参数 10
2.4.1 可靠度R(t) 10
2.4.2 累积失效概率F(t) 11
2.4.3 失效概率密度函数f(t) 12
2.4.4 失效率λ(t) 12
2.4.5 产品的寿命特征量 13
2.5 产品寿命分布及其类型 14
2.5.1 威布尔分布 15
2.5.2 指数分布 17
2.5.3 正态分布 18
2.5.4 对数正态分布 20
2.5.5 可靠度函数的确定策略 22
思考题与习题 22
第3章 电子组件的可靠性设计 24
3.1 概述 24
3.2 元器件的选型与控制 24
3.2.1 元器件的可靠性等级 24
3.2.2 元器件的选型原则 25
3.2.3 常用元器件的选型指引 26
3.2.4 常用集成电路选型指引 40
3.2.5 电子元器件的选用控制流程 45
3.2.6 电子元器件的可靠性管理 48
3.3 硬件可靠性设计 52
3.3.1 电路可靠性设计 52
3.3.2 PCB可靠性设计 57
3.3.3 降额与容差设计 65
3.3.4 热设计与热分析 71
3.3.5 耐环境防护设计 73
思考题与习题 79
第4章 电子组件的可靠性试验 80
4.1 概述 80
4.2 可靠性试验分类 80
4.3 环境应力筛选（ESS）试验 81
4.3.1 ESS的原理及环境应力选择 81
4.3.2 常见ESS分类 82
4.4 加速寿命试验（ALT） 83
4.4.1 ALT的实施方法分类 84
4.4.2 ALT的流程及选择考量 84
4.5 高加速寿命试验（HALT） 85
4.6 HALT测试方法 86
4.7 HALT装置 86
4.8 高加速应力筛选（HASS）试验 87
4.9 HASS试验过程 87
4.10 可靠性增长试验 88
4.11 常用PCBA工艺可靠性试验方法 88
4.11.1 温度循环试验 89
4.11.2 振动试验 90
4.11.3 三综合试验 90
4.11.4 焊接可靠性试验 91
4.11.5 静电放电试验 92
思考题与习题 93
第5章 电子组件的工艺可靠性 94
5.1 概述 94
5.1.1 PCBA工艺定义与目的 94
5.1.2 PCBA工艺流程 95
5.2 PCBA工艺的重要性 99
5.2.1 影响PCBA工艺可靠性的因素 99
5.2.2 提升PCBA工艺可靠性的策略 100
5.2.3 PCBA工艺可靠性的测试与评估 101
5.3 PCBA工艺可靠性及其管理 102
5.3.1 PCBA制造工艺可靠性的影响因素 102
5.3.2 PCBA制造工艺管理方法 103
5.3.3 提高PCBA制造工艺可靠性的策略 104
5.4 PCB的材料要求 105
5.4.1 基材材质与厚度 105
5.4.2 铜箔与镀层 106
5.4.3 阻焊膜与表面处理 107
5.5 工艺温度管控 108
5.5.1 工艺温度管控的要点 108
5.5.2 主要的工艺温度管控点 109
5.6 环境温湿度及洁净度的管控 109
5.6.1 管控要点 109
5.6.2 管控要求 110
5.7 静电与试验电管控 110
5.7.1 管控要点 111
5.7.2 具体措施 111
5.8 工艺残留物管控 114
5.9 自由互联管控 116
5.10 在线检测装置可靠性的管控 116
思考题与习题 117
第6章 电子组件失效分析 118
6.1 概论 118
6.2 失效分析的基本概念 119
6.3 电子组件失效分析流程 119
6.4 电子组件失效分析技术及方法 121
6.4.1 外观检查 121
6.4.2 电学性能分析 121
6.4.3 非破坏性分析 121
6.4.4 破坏性分析 124
6.4.5 电子组件失效原因及其机理 125
6.4.6 电子组件爆炸失效的检测流程及方法 131
6.5 常见电子元器件的失效模式 134
6.5.1 电阻类 134
6.5.2 电容类 135
6.5.3 电感类 136
6.5.4 半导体分立器件 136
6.5.5 光电子器件类 137
6.5.6 新型器件 138
6.6 常见电子组件的失效模式 138
6.6.1 开路失效 138
6.6.2 短路失效 143
6.6.3 参数漂移 149
6.6.4 功能损失 153
6.6.5 功能退化 160
6.6.6 漏电失效 164
6.6.7 机械失效 170
6.6.8 电路板烧毁 176
6.6.9 爆炸失效 181
6.6.10 重测合格 185
思考题与习题 188
第7章 电子组装中的环保 189
7.1 环保在电子组装中的重要性 189
7.1.1 环境保护的全球发展趋势 189
7.1.2 电子组装行业对环境的多维度影响 190
7.1.3 环保对电子组装企业的多重意义 191
7.2 电子组装中的主要污染物及其处理方法 193
7.2.1 废气污染物及其先进处理技术 193
7.2.2 废水污染物及其高效处理技术 194
7.2.3 固体废弃物的科学分类与合理处理 195
7.3 环保材料在电子组装中的应用 196
7.3.1 环保材料的分类及特性 196
7.3.2 环保材料在电子组装中的应用实例 198
7.3.3 环保材料对电子组装工艺的影响 199
7.4 环保型电子组装工艺 203
7.4.1 无铅焊接工艺 203
7.4.2 水溶性助焊剂的应用 205
7.4.3 绿色清洗技术 206
7.5 环保法规与标准 207
7.5.1 国际环保法规与标准概述 208
7.5.2 中国环保法规与标准概述 210
7.5.3 欧盟RoHS指令与WEEE指令 211
7.5.4 中国RoHS指令与WEEE指令 214
7.5.5 美国加州65号提案与EPA法规 216
7.6 环保认证与企业责任 218
7.6.1 ISO 14000环境管理体系认证 219
7.6.2 电子组装企业的社会责任 222
7.6.3 环保认证对企业的深远意义 223
7.7 电子组装环保技术的未来发展趋势 224
7.7.1 绿色电子组装技术的创新方向 224
7.7.2 电子组装行业的可持续发展战略 227
7.7.3 企业应对环保挑战的策略 228
思考题与习题 229
第8章 电子组件的组装工艺 230
8.1 概述 230
8.1.1 电子组件的分类 230
8.1.2 电子组装工艺的重要性及对整机质量的影响 231
8.2 电子组装工艺概述 234
8.2.1 主要工艺技术 234
8.2.2 主要检测方式 235
8.3 元器件的预处理 237
8.4 元器件引脚成形 238
8.5 工艺材料与工具选择 240
8.6 印制电路板组装工艺 241
8.6.1 SMT阶段 241
8.6.2 THT阶段 241
8.6.3 后处理阶段 241
8.6.4 典型工艺流程 242
8.6.5 通孔插装技术 243
8.6.6 表面贴装技术 244
8.6.7 混合组装（THT+SMT）的兼容性设计 246
8.7 焊接工艺与技术 246
8.7.1 回流焊接工艺 247
8.7.2 波峰焊接工艺 248
8.7.3 选择性焊接工艺 250
8.7.4 通孔回流焊接工艺 252
8.7.5 浸焊工艺 253
8.7.6 手工焊接工艺与返修技巧 254
8.7.7 波峰焊接与回流焊接工艺参数的优化 256
8.7.8 无铅焊接与绿色制造要求 258
8.8 先进组装技术与发展趋势 258
8.8.1 高密度互连（HDI）与微组装工艺 258
8.8.2 三维封装与柔性电子制造技术 260
8.8.3 智能化生产线与工业4.0 应用 261
思考题与习题 263
第9章 典型电子组装技术及其应用 264
9.1 电子组件焊接过程中助焊剂润湿性能评估方法 264
9.1.1 焊接界面润湿演变规律及表示方法 264
9.1.2 助焊剂扩展率的常见范围 265
9.1.3 影响助焊剂扩展率的因素 265
9.2 染色与渗透试验在BGA焊点质量分析中的应用 265
9.2.1 表面贴装焊点界面失效的染色与渗透试验 266
9.2.2 红墨水染色与渗透试验的主要步骤 266
9.2.3 红墨水染色与渗透试验的主要优点 267
9.2.4 如何根据红墨水染色与渗透试验结果判断焊点质量 268
9.2.5 染色试验典型案例分析 269
9.3 电子组件失效分析中常用的热分析方法 271
9.3.1 差式扫描量热仪（DSC）在电子组件热稳定性评估中的应用 272
9.3.2 热机械分析（TMA）在电子组件热致变形检测中的应用 272
9.3.3 动态热机械分析（DMA）仪在电子组件模量测试中的 应用 273
9.3.4 热重分析（TGA）在电子组件热失重分析中的应用 273
9.4 显微镜形貌分析技术在电子组件失效分析中的应用 274
9.4.1 光学显微镜的工作原理以及主要性能指标 274
9.4.2 扫描电子显微镜的工作原理以及主要性能指标 275
9.4.3 光学显微镜在电子组件失效分析中的用途与实例 277
9.4.4 扫描电子显微镜在电子组件失效分析中的用途与实例 277
9.5 显微结构分析技术 279
9.5.1 原理 279
9.5.2 扫描声学显微技术 283
9.6 微区成分分析技术 285
9.6.1 X射线光电子谱法原理 285
9.6.2 X射线光电子能谱设备和主要指标 286
9.6.3 X射线光电子谱法用途 288
9.6.4 X射线光电子谱法应用案例 289
9.7 电子组件可靠性验证中的应力测试原理与应用 291
9.7.1 应力影响分析及试验的基本原理 291
9.7.2 温度应力试验 291
9.7.3 湿度应力试验 292
9.7.4 机械应力试验 293
9.7.5 腐蚀性气体试验、流动混合气体腐蚀试验 293
9.7.6 应变电测技术 294
9.7.7 电子行业应力测试常见应用 295
9.8 电子组件可靠性分析高端制样分析技术：离子研磨技术 296
9.8.1 离子研磨技术的基本原理 296
9.8.2 离子研磨技术在电子组件失效分析中的应用 297
9.9 电子组件可靠性分析技术：聚焦离子束技术 300
9.9.1 聚焦离子束技术概述 300
9.9.2 聚焦离子束技术在电子组件微结构修复与失效定位中的应用 303
9.10 电子组件可靠性分析技术：电子背散射衍射技术 304
9.10.1 电子背散射衍射的晶体学原理与功能特性 304
9.10.2 EBSD技术在电子组件晶界失效与应力分析中的应用 305
9.11 硫化腐蚀行为评估及其在电子组件可靠性研究中的 应用 305
9.11.1 硫化腐蚀反应机理 305
9.11.2 硫化腐蚀加速试验的设计与标准化方法 305
9.11.3 基于硫化腐蚀的电子组件典型失效案例与可靠性分析 306
9.12 多物理场耦合仿真在电子组装工艺可靠性优化中的应用 307
9.12.1 有限元分析基本流程与 多物理场耦合参数设定 307
9.12.2 基于有限元分析的焊点失效分析与工艺可靠性评估 309
思考题与习题 312
第10章 空调器电子组件失效案例 313
10.1 概述 313
10.2 空调器电子组件常见失效 313
10.3 空调器电子组件失效案例 314
10.3.1 封装失效 314
10.3.2 环境污染失效 317
10.3.3 过电应力失效 320
10.3.4 机械损伤失效 324
10.3.5 环境应力损伤失效 326
10.3.6 焊接不良失效 333
10.3.7 电迁移失效 334
10.3.8 闩锁失效 335
10.3.9 电化学腐蚀失效 336
10.4 空调器电子组件失效案例分析指引 337
10.4.1 故障排查思路 337
10.4.2 基于不同失效类型的分析 337
10.4.3 空调器电子组件失效案例 对比 338
10.4.4 空调器电子组件常见失效案例汇总 340
思考题与习题 341
参考文献 342
丛书后记 344
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