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上篇3

第1章 表面组装基础知识3

1.1 SMT概述3

1.2 表面组装基本工艺流程5

1.3 PCBA组装流程设计6

1.4 表面组装元器件的封装形式9

1.5 印制电路板制造工艺15

1.6 表面组装工艺控制关键点23

1.7 表面润湿与可焊性24

1.8 焊点的形成过程与金相组织25

1.9 黑盘36

1.10 工艺窗口与工艺能力37

1.11 焊点质量判别38

1.12 片式元器件焊点剪切力范围41

1.13 P-BGA封装体翘曲与吸潮量、温度的关系42

1.14 PCB的烘干45

1.15 焊点可靠性与失效分析的基本概念47

1.16 贾凡尼效应、电迁移、爬行腐蚀与硫化的概念48

1.17 再流焊接次数对BGA与PCB的影响52

1.18 焊点可靠性试验与寿命预估（IPC-9701）/54

第2章 工艺辅料60

2.1 焊膏60

2.2 失活性焊膏68

2.3 无铅焊料合金及相图70

第3章 核心工艺73

3.1 钢网设计73

3.2 焊膏印刷79

3.3 贴片89

3.4 再流焊接90

3.5 波峰焊接103

3.6 选择性波峰焊接120

3.7 通孔再流焊接126

3.8 柔性板组装工艺128

3.9 烙铁焊接130

3.10 BGA的角部点胶加固工艺132

3.11 散热片的粘贴工艺133

3.12 潮湿敏感器件的组装风险134

3.13 Underfill加固器件的返修135

3.14 不当的操作行为136

第4章 特定封装组装工艺138

4.1 03015封装的组装工艺138

4.2 01005组装工艺140

4.3 0201组装工艺145

4.4 0.4mm CSP组装工艺148

4.5 BGA组装工艺155

4.6 PoP组装工艺159

4.7 QFN组装工艺166

4.8 LGA组装工艺179

4.9 陶瓷柱状栅阵列元器件（CCGA）组装工艺要点180

4.10 晶振组装工艺要点181

4.11 片式电容组装工艺要点182

4.12 铝电解电容器膨胀变形对性能的影响评估185

4.13 子板／模块铜柱引出端组装工艺要点186

4.14 表贴同轴连接器焊接的可靠性187

4.15 LED的波峰焊接189

第5章 无铅工艺190

5.1 RoHS/190

5.2 无铅工艺191

5.3 BGA混装工艺192

5.4 混装工艺条件下BGA的收缩断裂问题200

5.5 混装工艺条件下BGA的应力断裂问题205

5.6 PCB表面处理工艺引起的质量问题209

5.6.1 OSP工艺211

5.6.2 ENIG工艺213

5.6.3 Im-Ag工艺217

5.6.4 Im-Sn工艺221

5.6.5 OSP选择性处理224

5.7 无铅工艺条件下微焊盘组装的要领225

5.8 无铅烙铁的选用226

5.9 无卤组装工艺面临的挑战227

第6章 可制造性设计230

6.1 焊盘设计230

6.2 元器件间隔设计235

6.3 阻焊层的设计236

6.4 PCBA的热设计237

6.5 面向直通率的工艺设计240

6.6 组装可靠性的设计246

6.7 再流焊接底面元器件的布局设计248

6.8 厚膜电路的可靠性设计249

6.9 散热器的安装方式引发元器件或焊点损坏251

6.10 插装元器件的工艺设计253

下篇257

第7章 由工艺因素引起的问题257

7.1 密脚器件的桥连257

7.2 密脚器件虚焊259

7.3 空洞260

7.4 元器件侧立、翻转275

7.5 BGA虚焊的类别276

7.6 BGA球窝现象277

7.7 镜面对贴BGA缩锡断裂现象280

7.8 BGA焊点机械应力断裂283

7.9 BGA热重熔断裂301

7.10 BGA结构型断裂303

7.11 BGA冷焊/305

7.12 BGA焊盘不润湿306

7.13 BGA焊盘不润湿——特定条件：焊盘无焊膏307

7.14 BGA黑盘断裂308

7.15 BGA返修工艺中出现的桥连309

7.16 BGA焊点间桥连311

7.17 BGA焊点与临近导通孔锡环间桥连312

7.18 无铅焊点表面微裂纹现象313

7.19 ENIG盘面焊锡污染314

7.20 ENIG盘／面焊剂污染315

7.21 锡球——特定条件：再流焊工艺316

7.22 锡球——特定条件：波峰焊工艺317

7.23 立碑319

7.24 锡珠321

7.25 0603波峰焊时两焊端桥连322

7.26 插件元器件桥连323

7.27 插件桥连——特定条件：安装形态（引线、焊盘、间距组成的环境）引起的324

7.28 插件桥连——特定条件：托盘开窗引起的325

7.29 波峰焊掉片326

7.30 波峰焊托盘设计不合理导致冷焊问题327

7.31 PCB变色但焊膏没有熔化328

7.32 元器件移位329

7.33 元器件移位——特定条件：设计／工艺不当330

7.34 元器件移位——特定条件：较大尺寸热沉焊盘上有盲孔331

7.35 元器件移位——特定条件：焊盘比引脚宽332

7.36 元器件移位——特定条件：元器件下导通孔塞孔不良333

7.37 元器件移位——特定条件：元器件焊端不对称334

7.38 通孔再流焊插针太短导致气孔335

7.39 测试针床设计不当，造成焊盘烧焦并脱落336

7.40 QFN开焊与少锡（与散热焊盘有关的问题）/337

7.41 热沉元器件焊剂残留物聚集现象338

7.42 热沉焊盘导热孔底面冒锡339

7.43 热沉焊盘虚焊341

7.44 片式电容因工艺引起的开裂失效342

7.45 变压器、共模电感开焊345

7.46 密脚连接器桥连346

第8章 由PCB引起的问题349

8.1 无铅HDI板分层349

8.2 再流焊接时导通孔“长”出黑色物质350

8.3 波峰焊点吹孔351

8.4 BGA拖尾孔352

8.5 ENIG板波峰焊后插件孔盘边缘不润湿现象353

8.6 ENIG表面过炉后变色355

8.7 ENIG面区域性麻点状腐蚀现象356

8.8 OSP板波峰焊接时金属化孔透锡不良357

8.9 OSP板个别焊盘不润湿358

8.10 OSP板全部焊盘不润湿359

8.11 喷纯锡对焊接的影响360

8.12 阻焊剂起泡361

8.13 ENIG镀孔压接问题362

8.14 PCB光板过炉（无焊膏）焊盘变深黄色363

8.15 微盲孔内残留物引起BGA焊点空洞大尺寸化364

8.16 超储存期板焊接分层365

8.17 PCB局部凹陷引起焊膏桥连366

8.18 BGA下导通孔阻焊偏位367

8.19 导通孔藏锡珠现象及危害368

8.20 单面塞孔质量问题369

8.21 CAF引起的PCBA失效370

8.22 PCB基材波峰焊接后起白斑现象372

第9章 由元器件电极结构、封装引起的问题375

9.1 银电极浸析375

9.2 单侧引脚连接器开焊376

9.3 宽平引脚开焊377

9.4 片式排阻开焊378

9.5 QFN虚焊379

9.6 元器件热变形引起的开焊380

9.7 SLUG-BGA的虚焊381

9.8 BGA焊盘下PCB次表层树脂开裂382

9.9 陶瓷板塑封模块焊接时内焊点桥连384

9.10 全矩阵BGA的返修——角部焊点桥连或心部焊点桥连385

9.11 铜柱引线的焊接——焊点断裂386

9.12 堆叠封装焊接造成内部桥连387

9.13 片式排阻虚焊388

9.14 手机EMI器件的虚焊389

9.15 FCBGA翘曲390

9.16 复合器件内部开裂——晶振内部391

9.17 连接器压接后偏斜392

9.18 引脚伸出太长，导致通孔再流焊“球头现象”/393

9.19 钽电容旁元器件被吹走394

9.20 灌封器件吹气395

9.21 手机侧键内进松香396

9.22 MLP（Molded Laser PoP）的虚焊与桥连398

9.23 表贴连接器焊接变形401

9.24 片容应力失效403

第10章 由设备引起的问题405

10.1 再流焊后PCB表面出现异物405

10.2 PCB静电引起Dek印刷机频繁死机406

10.3 再流焊接炉链条颤动引起元器件移位407

10.4 再流焊接炉导轨故障使单板烧焦408

10.5 贴片机PCB夹持工作台上下冲击引起重元器件移位409

10.6 钢网变形导致BGA桥连410

10.7 擦网纸与擦网工艺引起的问题411

第11章 由设计因素引起的工艺问题413

11.1 HDI板焊盘上的微盲孔引起的少锡／开焊413

11.2 焊盘上开金属化孔引起的虚焊、冒锡球414

11.3 焊盘与元器件引脚尺寸不匹配引起开焊416

11.4 焊盘大小不同导致表贴电解电容器再流焊接移位417

11.5 测试盘接通率低417

11.6 BGA附近设计有紧固件，无工装装配时容易引起BGA焊点断裂418

11.7 散热器弹性螺钉布局不合理引起周边BGA的焊点拉断419

11.8 局部波峰焊工艺下元器件布局不合理导致被撞掉420

11.9 模块黏合工艺引起片容开裂421

11.10 不同焊接温度需求的元器件布局在同一面422

11.11 设计不当引起片容失效423

11.12 设计不当导致模块电源焊点断裂424

11.13 拼板V槽残留厚度小导致PCB严重变形426

11.14 0.4mm间距CSP焊盘区域凹陷428

11.15 薄板拼板连接桥宽度不足引起变形430

11.16 灌封PCBA插件焊点断裂431

第12章 由手工焊接、三防工艺引起的问题432

12.1 焊剂残留物引起的绝缘电阻下降432

12.2 焊点表面残留焊剂白化435

12.3 强活性焊剂引起焊点间短路436

12.4 焊点附近三防漆变白437

12.5 导通孔焊盘及元器件焊端发黑438

第13章 操作不当引起的焊点断裂与元器件问题439

13.1 不当的拆连接器操作使SOP引脚拉断439

13.2 机械冲击引起BGA脆断440

13.3 多次弯曲造成BGA焊盘拉断441

13.4 无工装安装螺钉导致BGA焊点拉断442

13.5 元器件被周转车导槽撞掉443

13.6 无工装操作使元器件撞掉444

第14章 腐蚀失效445

14.1 常见的腐蚀现象445

14.2 厚膜电阻／排阻硫化失效447

14.3 电容硫化现象449

14.4 爬行腐蚀现象451

14.5 银有关的典型失效453