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前言1

第1章 概论1

1．1 表面组装技术的优点3

1．2 表面组装和通孔插装技术的比较4

1．3 表面组装的工艺流程4

1．4表面组装技术的组成7

1．5 我国SMT技术的基本现状与发展对策8

1．6表面组装技术的发展趋势9

1．6．1 芯片级组装技术9

1．6．2 多芯片模块（MCM）技术10

1．6．3三维立体组装技术11

1．6．4 三维立体封装实现后做什么11

第2章 表面安装元器件13

2．1 表面安装电阻器和电位器13

2．1．1 矩形片式电阻器13

2．1．2圆柱形固定电阻器17

2．1．3 小型固定电阻网络20

2．1．4 片式电位器22

2．2表面安装电容器24

2．2．1 多层片状瓷介电容器25

2．2．2特种多层片状瓷介电容器的特性28

2．2．3钽电解电容器30

2．2．4 铝电解电容器38

2．2．5 云母电容器41

2．3 电感器43

2．3．1 绕线形片式电感器43

2．3．2多层形片式电感器46

2．4 磁珠51

2．4．1 片式磁珠（Chip Bead）51

2．4．2多层片式磁珠53

2．5其他片式元件55

2．5．1片式多层压敏电阻器55

2．5．2片式热敏电阻56

2．5．3片式表面波滤波器57

2．5．4片式多层LC滤波器58

2．5．5 片式多层延时线58

2．6 表面安装半导体器件58

2．6．1 二极管59

2．6．2小外形封装晶体管60

2．6．3 小外形封装集成电路SOP62

2．6．4有引脚塑封芯片载体（PLCC）64

2．6．5方形扁平封装（QFP）66

2．6．6陶瓷芯片载体68

2．6．7 BGA（Ball Grid Array）69

2．6．8 CSP（Chip Scale Package）73

2．7 裸芯片（Bare Chip）76

2．7．1COB芯片77

2．7．2F·C77

2．8塑料封装表面安装器件的保管77

2．8．2塑料封装表面安装器件的开封使用78

2．8．1 塑料封装表面安装器件的储存78

2．8．3已吸湿SMD的驱湿烘干79

2．8．4剩余SMD的保存方法79

2．9表面安装元器件的发展趋势80

第3章 表面安装用的印制电路板82

3．1基板材料82

3．1．1 纸基CCL82

3．1．2 环氧玻璃布基CCL84

3．1．3复合基CCL84

3．1．4金属基CCL86

3．1．5挠性CCL87

3．1．6陶瓷基板88

3．1．7覆铜箔板标准89

3．1．8CCL常用的字符代号90

3．1．9 CCL标称厚度90

3．1．10铜箔种类与厚度91

3．1．11有机类CCL与电子产品的匹配性91

3．1．12高性能玻璃布基覆铜板发展趋势91

3．2 表面安装印制板（SMB）93

3．2．1SMB的特征93

3．2．2评估SMB基材质量的相关参数94

3．3 SMT工艺对SMB设计的要求97

3．3．1总体设计原则97

3．3．2具体设计要求98

第4章 焊接机理与可焊性测试114

4．1 焊接机理114

4．1．1焊料的润湿与润湿力114

4．1．2 表面张力与润湿力115

4．1．3润湿程度与润湿角θ117

4．1．4润湿程度的目测评估118

4．1．5毛细现象及其在焊接中的作用118

4．1．6扩散作用和金属间化合物119

4．2可焊性测试121

4．2．1边缘浸渍法122

4．2．2湿润平衡法124

4．2．3焊球法128

4．2．4可焊性测试方法的其他用途131

4．2．5加速老化处理131

4．2．6元器件的耐焊接热能力132

4．2．7片式元器件的保管134

5．1 常见金属表面的氧化层135

第5章 助焊剂135

5．1．1铜表面的氧化层136

5．1．2锡/铅表面的氧化层136

5．2焊剂的分类137

5．2．1 按焊剂状态分类137

5．2．2按活性剂特性分类137

5．2．3 按焊剂中固体含量分类138

5．2．4 按传统的化学成分分类138

5．3常见的四种类型焊剂138

5．3．1松香型焊剂138

5．3．2水溶性焊剂141

5．3．3低固含量免清洗焊剂/无VOC焊剂142

5．3．4有机耐热预焊剂（OSP）144

5．4焊剂的评价145

5．4．1工艺性能145

5．4．2理化指标145

5．5 助焊剂的使用原则及发展方向146

5．5．1使用原则146

5．5．2助焊剂的发展方向147

6．2锡铅焊料148

6．1电子产品焊接对焊料的要求148

第6章 锡铅焊料合金148

6．2．1锡的物理和化学性质150

6．2．2铅的物理和化学性质151

6．2．3 锡铅合金的物理性能151

6．2．4 铅在焊料中的作用152

6．2．5锡铅焊料中的杂质153

6．2．6液态锡铅焊料的易氧化性154

6．2．7 浸析现象154

6．2．8锡铅焊料的力学性能155

6．2．9高强度焊料合金156

6．2．10锡铅合金相图与特性曲线157

6．2．11国内外常用锡铅焊料的牌号和成分158

6．2．12焊锡丝159

6．2．13 锡铅焊料的防氧化160

6．2．14无铅焊料160

第7章 焊锡膏与印刷技术164

7．1 焊锡膏164

7．1．1 流变学基本概念与焊膏的流变行为164

7．1．2焊料粉的制造167

7．1．4焊锡膏的分类及标识169

7．1．3糊状焊剂169

7．1．5几种常见的焊锡膏170

7．1．6 焊锡膏的评价171

7．2焊锡膏的印刷技术175

7．2．1模板/钢板175

7．2．2 模板窗口尺寸与QFP引脚中心距之间的关系178

7．2．3 印刷机简介179

7．2．4 焊膏印刷原理与影响印刷质量的因素179

7．2．5焊膏印刷过程181

7．2．6印刷机工艺参数的调节与影响182

7．2．7新概念的捷流印刷工艺184

7．2．8焊膏印刷的缺陷、产生原因及对策186

7．3国外焊锡膏的发展动向187

第8章 贴片胶与涂布技术188

8．1 贴片胶188

8．1．1贴片胶的工艺要求188

8．1．2环氧型贴片胶190

8．1．3丙烯酸类贴片胶191

8．1．4 如何选用不同类型的贴片胶192

8．1．5 贴片胶的流变行为193

8．1．6 影响黏度的相关因素194

8．1．7黏结的基本原理195

8．1．8贴片胶的力学行为196

8．1．9贴片胶的评估197

8．2 贴片胶的应用200

8．2．1常见的贴片胶涂布方法200

8．2．2影响胶点质量的因素202

8．2．3工艺参数优化设定204

8．2．4点胶工艺中常见的缺陷206

8．2．5 贴片胶的固化206

8．2．6使用贴片胶的注意事项207

8．3点胶一波峰焊工艺中常见的缺陷与解决方法208

8．4 小结209

第9章 贴片技术与贴片机210

9．1 贴片机的结构与特性210

9．1．1机架210

9．1．2传送机构与支撑台211

9．1．3 X，Y与Z/θ伺服，定位系统213

9．1．4光学对中系统218

9．1．5贴片头221

9．1．6供料器223

9．1．7传感器227

9．1．8 计算机控制系统229

9．2贴片机的技术参数230

9．2．1基本参数230

9．2．2贴片机技术参数的解析231

9．3贴片机的分类与典型机型介绍236

9．3．1贴片机的分类236

9．3．2典型贴片机介绍237

9．4贴片机的选型与验收246

9．4．1贴片机的选型246

9．4．2贴片机的验收247

9．5贴片机发展趋势251

第10章 波峰焊接技术与设备252

10．1 传热学的基本概念252

10．1．1传导导热253

10．1．2对流导热254

10．1．3副射导热255

10．1．4汽化热与相变传热256

10．1．5 焊接过程中的热匹配256

10．2波峰焊技术256

10．2．1波峰焊机257

10．2．2 助焊剂的涂布258

10．2．3 正确控制焊剂密度260

10．2．4焊剂的烘干（预热）261

10．2．5 波峰焊机中常见的预热方法261

10．2．6 SMA预热温度的测试262

10．2．7 波峰焊工艺曲线解析262

10．2．8 SMT生产中的混装工艺266

10．2．9 波峰焊机的改进与发展267

10．2．10 波峰焊机的评估与选购注意事项271

10．2．11 波峰焊接中常见的焊接缺陷273

11．1．1 红外再流焊炉的演变275

第11章 再流焊275

11．1 红外再流焊275

11．1．2 再流炉的基本结构与焊接温度曲线的调整278

11．1．3 温度曲线测试方法与温度曲线控制281

11．1．4 通孔再流焊（Pin-In-Hole Reflow简称PIHR）282

11．1．5 无铅锡膏再流焊的注意事项285

11．1．6 Flip Chip再流焊技术286

11．1．7 再流焊炉的选用原则287

11．2 汽相再流焊291

11．2．2 汽相焊的热转换介质292

11．2．1 VPS的优缺点292

11．2．3 汽相焊的设备293

11．3 激光再流焊295

11．3．1 原理和特点295

11．3．2 激光再流焊设备296

11．4 各种再流焊方法及性能对比296

11．5工艺中常见的焊接质量分析297

11．6焊接与环境问题297

12．1 连接性测试298

12．1．1 人工目测检验（加辅助放大镜）298

第12章 焊接质量评估与检测298

12．1．2 自动光学检查（AOI）312

12．1．3激光/红外线组合式检测系统318

12．1．4 X射线检测仪318

12．2 在线测试320

12．2．1 模拟器件在线测试技术321

12．2．2向量法测试技术322

12．2．3边界扫描技术323

12．2．4非向量测试（Veclorless Test）技术325

12．2．5 飞针式测试仪327

12．2．6 在线测试仪的功能329

12．2．7 针床制造与测量331

12．3 功能测试332

12．3．1 特征分析（SA）测试技术332

12．3．2复合测试仪332

12．4 电气测试所面临的挑战332

12．5 SMT生产中常见的质量缺陷及解决办法333

12．5．1 立碑现象的产生与解决办法333

12．5．2 再流焊中锡珠生成原因与解决办法334

12．5．3焊接后印制板阻焊膜起泡的原因与解决方法335

12．5．4 印制板组件焊接后PCB基板上起泡的原因与解决办法336

12．5．5 芯吸现象337

12．5．6 片式元器件开裂337

12．5．7焊点不光亮/残留物多337

12．5．8 PCB扭曲337

12．5．9 桥连338

12．5．10 IC引脚焊接后开路/虚焊339

12．5．11其他常见焊接缺陷339

12．6 SMA的维修340

12．6．1 维修设备340

12．6．2维修过程341

第13章 清洗与清洗剂343

13．1污染物的种类343

13．1．1极性污染物343

13．1．2非极性污染物343

13．1．3粒状污染物344

13．2清洗机理345

13．3几种常见的清洗工艺345

13．3．1溶剂清洗与CFC对臭氧层的破坏作用345

13．3．2 溶剂选择原则与CFC替代品347

13．3．3 CFC的代用品348

13．3．4溶剂法清洗工艺流程350

13．3．5皂化法水清洗351

13．3．6半水清洗352

13．3．7半水清洗工艺流程图354

13．3．8 净水清洗法355

13．3．9 各种清洗工艺方案的评估355

13．4 清洗的质量标准356

13．4．1Mil-P-28809标准356

13．4．2国内有关清洁度的标准357

13．5．2 溶剂萃取液测试法358

13．5．3 表面绝缘电阻（SIR）测试法358

13．5清洗效果的评价方法358

13．5．1 目测法358

13．6 SMA清洗总体方案设计360

13．7表面安装印制板组件（SMA）的清洗问题361

13．8有利于SMA清洗的条件361

13．9免清洗发展的探讨362

第14章 电子产品组装中的静电防护技术363

14．1 静电及其危害363

14．1．1 静电的产生363

14．1．2静电的力学效应364

14．1．3静电放电效应365

14．1．4静电感应365

14．1．5静电放电对电子工业的危害365

14．1．6静电敏感器件及其分类366

14．1．7电子产品生产环境中的静电源367

14．2静电防护368

14．2．1静电防护原理369

14．2．2静电防护方法369

14．2．3常用静电防护器材370

14．2．4静电测量仪器371

14．3电子整机作业过程中的静电防护372

14．3．1手机生产线内的防静电设施372

14．3．2生产过程的防静电373

14．3．3 SSD的存储373

14．3．4 其他部门的防静电要求373

第15章SMT生产中的质量管理375

15．1 ISO-9000系列标准是SMT生产中质量管理的最好选择375

15．2．2质量保证体系的内涵376

15．2．3 SMT产品设计376

15．2．1 中心的质量指标376

15．2符合ISO-9000标准的SMT生产质量管理体系376

15．2．4 外购件及外协件的管理377

15．2．5生产管理377

15．2．6质量检验384

15．2．7图纸文件管理386

15．2．8包装、储存及交货386

15．2．9降低成本386

15．2．10人员部训386

15．3．1调查表387

15．3 统计技术在ISO-9000族标准质量管理中的作用387

15．3．2分层图388

15．3．3头脑风暴法388

15．3．4因果图388

15．3．5流程图388

15．3．6树图389

15．3．7控制图389

15．3．8直方图389

15．3．9排列图390

15．3．10散布图390

15．3．11过程能力指数391

参考文献392