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第1章　概论1

1.1 世界各国都重视SMT产业3

1.2　表面组装技术的优点4

1.3　表面组装和通孔插装技术的比较5

1.4　表面组装工艺流程5

1.5　表面组装技术的组成7

1.6　我国SMT技术的基本现状与发展对策8

1.7　表面组装技术的发展趋势11

第2章　表面安装元器件15

2.1　表面安装电阻器和电位器15

2.1.1　矩形片式电阻器15

2.1.2　圆柱形固定电阻器19

2.1.3 小型固定电阻网络22

2.1.4　片式电位器24

2.1.5　电子元器件的无铅化标识26

2.2　表面安装电容器27

2.2.1　多层片状瓷介电容器28

2.2.2　特种多层片状瓷介电容器的特性31

2.2.3　片式固体钽电解电容器32

2.2.4　圆柱形铝电解电容器37

2.2.5　云母电容器40

2.3　电感器41

2.3.1 片式电感器41

2.3.2 电感主要特性参数48

2.4　磁珠49

2.4.1 片式磁珠49

2.4.2　多层片式磁珠51

2.5　其他片式元器件53

2.5.1　片式多层压敏电阻器53

2.5.2　片式热敏电阻54

2.5.3　片式表面波滤波器55

2.5.4　片式多层LC滤波器56

2.5.5　片式多层延时线56

2.6　表面安装半导体器件56

2.6.1 二极管57

2.6.2　小外形封装晶体管58

2.6.3　小外形封装集成电路SOP60

2.6.4　有引脚塑封芯片载体（PLCC）62

2.6.5　方形扁平封装（QFP）64

2.6.6　陶瓷芯片载体65

2.6.7 PQFN67

2.6.8 BGA(Ball GridArray)68

2.6.9 CSP(Chip Scale Package)72

2.7　裸芯片75

2.7.1 COB芯片76

2.7.2 F·C76

2.8　塑料封装表面安装元器件使用前的注意事项与保管76

2.8.1　塑料封装表面安装元器件的储存77

2.8.2　塑料封装表面安装器件的开封使用77

2.8.3 已吸湿SMD的驱湿烘干78

2.8.4　剩余SMD的保存方法78

2.9　表面安装元器件的发展趋势79

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　玻璃布基CCL83

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

3.1.8 CCL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90

3.1.11　有机类CCL与电子产品的匹配性91

3.2　表面安装印制板91

3.2.1 SMB的特征91

3.2.2　评估SMB基材质量的相关参数92

3.2.3　无铅焊接中SMB焊盘的涂镀层98

3.2.4　阻焊层与字符图101

3.3 SMB技术发展趋势101

3.3.1　采用新型的基材101

3.3.2　采用新型SMB制作工艺102

第4章　SMB的优化设计105

4.1　常见的SMB设计错误105

4.2　不良设计原因分析106

4.2.1 设计人员对SMT工艺不了解106

4.2.2　缺乏本企业的可制造性设计规范108

4.2.3　忽视工艺人员参与109

4.3 SMB的优化设计109

4.3.1 设计的基本原则109

4.3.2　具体设计要求113

第5章　焊接机理与可焊性测试135

5.1　焊接机理135

5.1.1　锡的亲和性135

5.1.2　焊接部位的冶金反应136

5.1.3　润湿与润湿力136

5.1.4　扩散与金属间化合物137

5.1.5　锡铜界面合金层138

5.1.6　表面张力与润湿力140

5.1.7　润湿程度与润湿角142

5.1.8　润湿程度的目测评估143

5.1.9　毛细现象及其在焊接中的作用144

5.1.10　实现良好焊接的条件145

5.2　可焊性测试145

5.2.1　边缘浸渍法146

5.2.2　湿润平衡法147

5.2.3　焊球法151

5.2.4　可焊性测试方法的其他用途153

5.2.5　加速老化处理154

5.2.6　元器件的耐焊接热能力154

5.2.7　片式元器件的保管156

第6章　助焊剂157

6.1　常见金属表面的氧化层157

6.1.1　铜表面的氧化层158

6.1.2　锡／铅表面的氧化层158

6.2　焊剂的分类159

6.2.1　按焊剂状态分类159

6.2.2　按活性剂特性分类159

6.2.3　按焊剂中固体含量分类160

6.2.4　按传统的化学成分分类160

6.3　常见的焊剂160

6.3.1　松香型焊剂161

6.3.2　水溶性焊剂163

6.3.3　低固含量免清洗焊剂／无VOC焊剂164

6.3.4　有机焊接保护剂（OSP/HT-OSP）166

6.4　焊剂的评价168

6.4.1　工艺性能168

6.4.2　理化指标169

6.5　助焊剂的使用原则及发展方向170

6.5.1　使用原则170

6.5.2　助焊剂发展方向171

第7章　锡铅焊料合金172

7.1 电子产品焊接对焊料的要求172

7.2　锡铅焊料172

7.2.1　锡的物理和化学性质174

7.2.2　铅的物理和化学性质175

7.2.3　锡铅合金的物理性能175

7.2.4　铅在焊料中的作用177

7.2.5　锡铅焊料中的杂质177

7.2.6　液态锡铅焊料的易氧化性178

7.2.7　浸析现象179

7.2.8　锡铅焊料的力学性能179

7.2.9　高强度焊料合金181

7.2.10　锡铅合金相图与特性曲线181

7.2.11 国内外常用锡铅焊料的牌号和成分183

7.2.12　焊锡丝184

7.2.13　锡铅焊料的防氧化185

第8章　无铅焊料合金186

8.1　铅的危害以及无铅焊料的兴起186

8.2　无铅焊料应具备的条件187

8.3 电子产品无铅化的概念187

8.3.1　无铅焊料187

8.3.2 RoHS符合的电子产品187

8.4　几种实用的无铅焊料188

8.4.1 Sn-Ag系合金188

8.4.2 Sn-Ag-Cu系合金189

8.4.3 Sn-Zn系合金191

8.4.4 Sn-Bi系合金194

8.4.5 Sn-Cu合金196

8.5　无铅焊料的性能评估199

8.5.1 无铅焊点焊接界面的组织结构199

8.5.2　无铅焊料与锡铅焊料的比较201

8.6　无铅焊料尚存在的缺点202

8.7　无铅焊料为什么存在这么多缺陷204

8.7.1　焊料成分与元素周期表204

8.7.2 Sn和Pb是同主族元素205

8.7.3　任何元素都无法代替铅205

8.8　无铅焊料的发展趋势207

8.8.1　使用低Ag含量的SAC焊料207

8.8.2　使用添加微量元素的SAC焊料207

8.8.3　改进助焊剂208

8.9　无铅焊料的性能评估209

8.9.1　无铅焊料的熔化温度209

8.9.2　无铅焊料的可焊性210

8.9.3　无铅焊料的表面张力211

8.9.4　导电／导热性能212

8.9.5　抗氧化性／腐蚀性212

8.9.6　无铅焊料的力学性能213

8.9.7　高速冲击测试暴露出SAC焊点的脆性217

8.10　铅含量对无铅焊接的影响221

8.11 无铅焊接中焊点的可靠性问题224

8.11.1 影响无铅焊点的可靠性的因素225

8.11.2　无铅焊点可靠性测试方法227

8.11.3　提高焊点可靠性的办法229

8.12　加速无铅化转换进程230

8.12.1　无铅技术的总体状况230

8.12.2　如何实现无铅化制造231

第9章　焊锡膏与印刷技术234

9.1　焊锡膏234

9.1.1　流变学基本概念与焊锡膏的流变行为234

9.1.2　焊料粉的制造237

9.1.3　糊状焊剂238

9.1.4　焊锡膏的分类及标识239

9.1.5　几种常见的焊锡膏240

9.1.6　焊锡膏的评价242

9.2　焊锡膏的印刷技术246

9.2.1　模板／钢板246

9.2.2　模板窗口形状和尺寸设计248

9.2.3　印刷机简介251

9.2.4　焊锡膏印刷机理与影响印刷质量的因素252

9.2.5　焊锡膏印刷过程253

9.2.6 印刷机工艺参数的调节与影响255

9.2.7　新概念的捷流印刷工艺257

9.2.8　焊膏喷印技术258

9.2.9　焊锡膏印刷的缺陷、产生原因及对策259

9.3 国外焊锡膏发展动向260

第10章　贴片胶与涂布技术262

10.1　贴片胶262

10.1.1　贴片胶的工艺要求262

10.1.2　环氧型贴片胶263

10.1.3　丙烯酸类贴片胶265

10.1.4　如何选用不同类型的贴片胶266

10.1.5　贴片胶的流变行为266

10.1.6　影响黏度的相关因素267

10.1.7　黏结的基本原理268

10.1.8　贴片胶的力学行为270

10.1.9　贴片胶的评估271

10.2　贴片胶的应用274

10.2.1　常见的贴片胶涂布方法274

10.2.2　影响胶点质量的因素276

10.2.3　工艺参数优化设定279

10.2.4　点胶工艺中常见的缺陷280

10.2.5　贴片胶的固化280

10.2.6　使用贴片胶的注意事项281

10.3 点胶—波峰焊工艺中常见的缺陷与解决方法282

10.4　贴片胶的发展趋势283

10.5　小结284

第11章　贴片技术与贴片机285

11.1　贴片机的结构与特性285

11.1.1　机架286

11.1.2　传送机构与支撑台286

11.1.3 X-Y与Z/θ伺服及定位系统288

11.1.4　光学对中系统292

11.1.5　贴片头295

11.1.6　供料器298

11.1.7　传感器301

11.1.8　计算机控制系统303

11.2　贴片机的技术参数304

11.2.1　基本参数304

11.2.2　贴片机技术参数的解析305

11.3 贴片机的分类与典型机型介绍310

11.3.1 贴片机的分类310

11.3.2　典型贴片机介绍313

11.4　贴片机的选型与验收320

11.4.1　贴片机的选型320

11.4.2　贴片机的验收321

11.5　贴片机发展趋势324

第12章　波峰焊接技术与设备326

12.1　传热学基本概念326

12.1.1　传导导热327

12.1.2　对流导热328

12.1.3　辐射导热329

12.1.4　汽化热与相变传热329

12.1.5　焊接过程中的热匹配330

12.2　波峰焊技术330

12.2.1　波峰焊机331

12.2.2　助焊剂的涂布332

12.2.3　正确控制焊剂密度335

12.2.4　焊剂的烘干（预热）335

12.2.5　波峰焊机中常见的预热方法335

12.2.6 SMA预热温度测试336

12.2.7　波峰焊工艺曲线解析336

12.2.8 SMT生产中的混装工艺340

12.2.9　波峰焊机的改进与发展341

12.2.10　无铅波峰焊接工艺技术与设备344

12.2.11　选择性波峰焊348

12.2.12　波峰焊机的评估与选购注意事项349

12.2.13　波峰焊接中常见的焊接缺陷351

第13章　再流焊354

13.1　红外再流焊354

13.1.1　红外再流焊炉的演变354

13.1.2　再流焊炉的基本结构358

13.1.3　红外再流焊焊接温度曲线360

13.1.4　再流焊温度曲线的监控368

13.1.5　通孔再流焊／混装再流焊370

13.1.6 BGA的焊接375

13.1.7　锡铅焊料焊接无铅BGA的峰值温度如何定377

13.1.8 PoP器件焊接379

13.1.9　无铅再流焊工艺与再流焊炉381

13.1.10　无铅焊点为何表面粗糙无光泽387

13.1.11　无铅再流焊工艺中常见的问题与对策388

13.1.12　使用0201元器件手机主板的焊接技术391

13.1.13　如何做好CSP和BGA底部填充胶394

13.1.14　再流焊炉的选用原则396

13.2　汽相再流焊401

13.2.1 VPS的优缺点401

13.2.2　汽相焊的热转换介质402

13.2.3　汽相焊设备403

13.3　激光再流焊404

13.3.1　原理和特点404

13.3.2　激光再流焊设备405

13.4　各种再流焊方法及性能对比405

13.5　焊接与环境问题406

第14章　无铅焊接用电烙铁及其焊接工艺407

14.1　电烙铁的结构407

14.1.1　烙铁头407

14.1.2　影响烙铁头热传导效率的因素408

14.1.3　烙铁头腐蚀机理分析411

14.1.4　烙铁头失效原因及处理办法411

14.2　电烙铁的加热器与控温方法413

14.2.1　电烙铁的加热器413

14.2.2 电烙铁温度控制方法413

14.2.3　居里温度与Smart Heat技术415

14.2.4　电烙铁的特性与参数416

14.2.5　无铅焊接对电烙铁的要求417

14.2.6　使用电烙铁应注意的问题417

14.3　烙铁无铅焊接工艺418

14.3.1　做好焊接前的准备工作418

14.3.2 电烙铁的操作方法418

14.4　手工焊接温度曲线及其热能量传导420

14.4.1　手工焊接温度曲线420

14.4.2　热能量传导421

14.4.3 目测法评估电烙铁温度423

14.4.4　锡丝直径选用424

14.4.5　如何做好手工电烙铁无铅焊424

第15章　焊接质量评估与检测428

15.1　连接性测试428

15.1.1　人工目测检验（加辅助放大镜）428

15.1.2　自动光学检查（AOI）441

15.1.3　激光／红外线组合式检测系统447

15.1.4　X射线检测仪448

15.2　在线测试453

15.2.1　模拟器件式在线测试技术454

15.2.2　向量法测试技术455

15.2.3　边界扫描测试技术（Boundary Scan Test）455

15.2.4　非向量测试技术457

15.2.5　飞针式测试仪460

15.2.6　在线测试仪的功能461

15.2.7　针床制造与测量463

15.3　功能测试464

15.3.1　特征分析（SA）测试技术464

15.3.2　复合测试仪464

15.4　电气测试所面临的挑战465

15.5 SMT生产常见质量缺陷及解决办法465

15.5.1　立碑现象的产生与解决办法465

15.5.2　再流焊中锡珠生成原因与解决办法467

15.5.3　焊接后印制板阻焊膜起泡的原因与解决方法469

15.5.4　印制板组件焊接后PCB基板上起泡的原因与解决办法469

15.5.5　芯吸现象469

15.5.6　片式元器件开裂470

15.5.7　焊点不光亮／残留物多470

15.5.8 PCB扭曲470

15.5.9　桥连471

15.5.10 IC引脚焊接后开路／虚焊471

15.5.11 BGA焊接缺陷472

15.5.12　其他常见焊接缺陷473

15.5.13　无铅锡膏中常出现的质量缺陷及其解决方法474

15.6 SMA的维修476

15.6.1　维修设备476

15.6.2　维修过程477

第16章　清洗与清洗剂479

16.1　污染物的种类和清洗处理479

16.1.1　污染物的种类479

16.1.2　清洗机理481

16.2　清洗溶剂481

16.2.1　选择溶剂的方法481

16.2.2　清洗溶剂的分类483

16.2.3　早期的非水系清洗剂484

16.2.4　氟利昂的代替品485

16.2.5　水系清洗剂487

16.2.6　半水系清洗487

16.3　典型的清洗工艺流程489

16.3.1　非水清洗工艺流程489

16.3.2　水清洗工艺流程491

16.3.3　半水清洗流程492

16.3.4　免清洗技术493

16.4　清洗条件对清洗的影响494

16.4.1　温度对清洗的影响494

16.4.2　时间对清洗的影响494

16.4.3　机械力对清洗的影响494

16.4.4　抖动、摇动、搅动对清洗的影响494

16.5　各种清洗工艺方案的评估495

16.6　清洗的质量标准496

16.6.1 MIL-P-28809标准496

16.6.2　国内有关清洁度的标准497

16.7　清洗效果的评价方法497

16.7.1 目测法497

16.7.2　溶剂萃取液测试法497

16.7.3　表面绝缘电阻（SIR）测试法498

16.8 SMA清洗总体方案设计499

16.9　表面安装印制板主件（SMA）清洗中的问题500

16.9.1 PCB清洗后的白色残留物500

16.9.2　元器件底部清洗问题501

16.10　有利于SMA的清洗的条件501

16.11　免清洗发展的探讨502

第17章 电子产品组装中的静电防护技术503

17.1　静电及其危害503

17.1.1　什么是静电503

17.1.2　静电的产生503

17.1.3　静电的力学效应504

17.1.4　静电放电效应505

17.1.5　静电感应505

17.1.6　静电放电对电子工业的危害505

17.1.7　静电敏感器件及其分类507

17.1.8 电子产品生产环境中的静电源508

17.2　静电防护510

17.2.1　静电防护原理510

17.2.2　静电防护方法510

17.2.3 电子产品装联场地的防静电接地511

17.2.4　常用静电防护器材513

17.2.5　静电测量仪器514

17.3 电子整机作业过程中的静电防护515

17.3.1　手机生产线内的防静电设施515

17.3.2　生产过程的防静电516

17.3.3 SSD的存储516

17.3.4　其他部门的防静电要求516

第18章 SMT生产中的质量管理518

18.1 ISO-9000系列标准是SMT生产中质量管理的最好选择518

18.2　建立符合ISO-9000标准的SMT生产质量管理体系519

18.2.1 中心的质量目标519

18.2.2　质量保证体系的内涵519

18.2.3 SMT产品设计519

18.2.4　外购件及外协件的管理520

18.2.5　生产管理521

18.2.6　质量检验527

18.2.7　图纸文件管理529

18.2.8　包装、储存及交货529

18.2.9　降低成本529

18.2.10　人员培训529

18.3　统计技术在ISO-9000系列标准质量管理中的作用530

18.3.1　调查表530

18.3.2　分层图531

18.3.3　头脑风暴法531

18.3.4　因果图531

18.3.5　流程图531

18.3.6　树图532

18.3.7　控制图532

18.3.8　直方图532

18.3.9　排列图533

18.3.10 散布图533

18.3.11　过程能力指数534

18.4 SMT生产线管理中的具体做法535

18.4.1 以“5S”理念做好生产线管理535

18.4.2　处理质量波动用“PDCA循环”法536

18.4.3　处理质量事故用“两图一表”法537

18.4.4　做事留有痕迹，处理问题要闭环操作537

参考文献539