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目录1

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10

1.7 表面组装技术的发展趋势13

2.1.1 矩形片式电阻器16

2.1 表面安装电阻器和电位器16

第2章 表面安装元器件16

2.1.2 圆柱型固定电阻器20

2.1.3 小型固定电阻网络22

2.1.4 片式电位器25

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30

2.2.3 钽电解电容器33

2.2.4 铝电解电容器39

2.2.5 云母电容器43

2.3 电感器45

2.3.1 绕线型片式电感器46

2.3.2 多层型片式电感器48

2.4 磁珠53

2.4.1 片式磁珠53

2.4.2 多层片式磁珠55

2.5 其他片式元件57

2.5.1 片式多层压敏电阻器57

2.5.2 片式热敏电阻58

2.5.3 片式表面波滤波器59

2.5.5 片式多层延时线60

2.5.4 片式多层LC滤波器60

2.6 表面安装半导体器件61

2.6.1 二极管61

2.6.2 小外形封装晶体管62

2.6.3 小外形封装集成电路SOP65

2.6.4 有引脚塑封芯片载体（PLCC）67

2.6.5 方形扁平封装（QFP）69

2.6.6 陶瓷芯片载体70

2.6.7 PQFN72

2.6.8 BGA（Ball Grid Array）73

2.6.9 CSP（Chip Scale Package）77

2.7.2 F·C81

2.7.1 COB芯片81

2.7 裸芯片81

2.8 塑料封装表面安装器件的保管82

2.8.1 塑料封装表面安装器件的储存82

2.8.2 塑料封装表面安装器件的开封使用83

2.8.3 已吸湿SMD的驱湿烘干83

2.8.4 剩余SMD的保存方法85

2.9 表面安装元器件的发展趋势85

第3章 表面安装用的印制电路板87

3.1 基板材料87

3.1.1 纸基CCL87

3.1.2 玻璃布基CCL88

3.1.3 复合基CCL89

3.1.4 金属基CCL91

3.1.5 挠性CCL92

3.1.6 陶瓷基板93

3.1.7 覆铜箔板标准94

3.1.8 CCL常用的字符代号95

3.1.9 CCL标称厚度95

3.1.10 铜箔种类与厚度95

3.1.11 有机类CCL与电子产品的匹配性95

3.2 表面安装印制板96

3.2.1 SMB的特征96

3.2.2 评估SMB基材质量的相关参数97

3.3 PCB技术发展趋势102

3.3.1 采用新型的基材103

3.3.2 采用新型PCB制作工艺104

第4章 SMB的优化设计107

4.1 不良设计原因分析108

4.1.1 设计人员对工艺不了解108

4.1.2 缺乏本企业的可制造性设计规范110

4.1.3 忽视工艺人员参加110

4.2 SMB的优化设计111

4.2.1 设计的基本原则111

4.2.2 具体设计要求115

第5章 焊接机理与可焊性测试137

5.1 焊接机理137

5.1.1 焊料的润湿与润湿力137

5.1.2 表面张力与润湿力138

5.1.3 润湿程度与润湿角θ140

5.1.4 润湿程度的目测评估141

5.1.5 毛细现象及其在焊接中的作用141

5.1.6 扩散作用和金属间化合物142

5.2 可焊性测试145

5.2.1 边缘浸渍法145

5.2.2 湿润平衡法147

5.2.3 焊球法152

5.2.4 可焊性测试方法的其他用途154

5.2.5 加速老化处理155

5.2.6 元器件的耐焊接热能力155

5.2.7 片式元器件的保管157

第6章 助焊剂158

6.1 常见金属表面的氧化层158

6.1.1 铜表面的氧化层158

6.1.2 锡／铅表面的氧化层159

6.2.1 按焊剂状态分类160

6.2.2 按活性剂特性分类160

6.2 焊剂的分类160

6.2.3 按焊剂中固体含量分类161

6.2.4 按传统的化学成分分类161

6.3 常见的焊剂161

6.3.1 松香型焊剂162

6.3.2 水溶性焊剂165

6.3.3 低固含量免清洗焊剂／无VOC焊剂166

6.3.4 有机耐热预焊剂168

6.4 焊剂的评价169

6.4.1 工艺性能169

6.4.2 理化指标170

6.5.2 助焊剂发展方向172

6.5 助焊剂的使用原则及发展方向172

6.5.1 使用原则172

第7章 锡铅焊料合金173

7.1 电子产品焊接对焊料的要求173

7.2 锡铅焊料173

7.2.1 锡的物理和化学性质175

7.2.2 铅的物理和化学性质176

7.2.3 锡铅合金的物理性能176

7.2.4 铅在焊料中的作用177

7.2.5 锡铅焊料中的杂质178

7.2.7 浸析现象179

7.2.6 液态锡铅焊料的易氧化性179

7.2.8 锡铅焊料的力学性能180

7.2.9 高强度焊料合金182

7.2.10 锡铅合金相图与特性曲线182

7.2.11 国内外常用锡铅焊料的牌号和成分184

7.2.12 焊锡丝185

7.2.13 锡铅焊料的防氧化185

第8章 无铅焊料合金187

8.1 铅的危害以及无铅焊料的兴起187

8.4 几种实用的无铅焊料188

8.4.1 Sn-Ag系合金188

8.2 无铅焊料应具备的条件188

8.3 无铅焊料的定义188

8.4.2 Sn-Ag-Cu系合金190

8.4.3 Sn-Zn系合金192

8.4.4 Sn-Bi系合金195

8.4.5 Sn-Cu合金198

8.5 无铅焊料的性能评估201

8.5.1 无铅焊点焊接界面的组织结构201

8.5.2 无铅焊料的可焊性202

8.5.3 无铅焊料的表面张力204

8.5.4 导电／导热性能204

8.5.6 无铅焊料的力学性能205

8.5.5 抗氧化性／腐蚀性205

8.5.7 无铅焊料受到应力后的退化机理207

8.5.8 部分无铅焊料的基本特性及其评述208

8.6 元器件的端电极与PCB焊盘的涂层210

8.7 铅含量对无铅焊接的影响211

8.8 从元素周期表看无铅焊料的现状与发展趋势215

8.9 加速无铅化转换进程218

8.9.1 无铅转换进程的艰巨性218

8.9.2 无铅技术的总体状况220

8.9.3 如何实现无铅化制造220

9.1.1 流变学基本概念与焊锡膏的流变行为222

9.1 焊锡膏222

第9章 焊锡膏与印刷技术222

9.1.2 焊料粉的制造225

9.1.3 糊状焊剂227

9.1.4 焊锡膏的分类及标识228

9.1.5 几种常见的焊锡膏229

9.1.6 焊锡膏的评价231

9.2 焊锡膏的印刷技术235

9.2.1 模板／钢板235

9.2.2 模板窗口形状和尺寸设计237

9.2.3 印刷机简介240

9.2.4 焊锡膏印刷机理与影响印刷质量的因素240

9.2.5 焊锡膏印刷过程242

9.2.6 印刷机工艺参数的调节与影响243

9.2.7 新概念的捷流印刷工艺247

9.2.8 焊锡膏印刷的缺陷、产生原因及对策247

9.3 国外焊锡膏发展动向249

第10章 贴片胶与涂布技术250

10.1 贴片胶250

10.1.1 贴片胶的工艺要求250

10.1.2 环氧型贴片胶251

10.1.3 丙烯酸类贴片胶253

10.1.4 如何选用不同类型的贴片胶254

10.1.5 贴片胶的流变行为254

10.1.6 影响黏度的相关因素256

10.1.7 黏结的基本原理257

10.1.8 贴片胶的力学行为258

10.1.9 贴片胶的评估259

10.2 贴片胶的应用263

10.2.1 常见的贴片胶涂布方法263

10.2.2 影响胶点质量的因素264

10.2.3 工艺参数优化设定267

10.2.4 点胶工艺中常见的缺陷268

10.2.5 贴片胶的固化268

10.3 点胶—波峰焊工艺中常见的缺陷与解决方法270

10.2.6 使用贴片胶的注意事项270

10.4 贴片胶的发展趋势272

10.5 小结273

第11章 贴片技术与贴片机274

11.1 贴片机的结构与特性274

11.1.1 机架275

11.1.2 传送机构与支撑台276

11.1.3 X-Y与Z/θ伺服及定位系统277

11.1.4 光学对中系统283

11.1.5 贴片头286

11.1.6 供料器288

11.1.7 传感器292

11.1.8 计算机控制系统294

11.2.1 基本参数295

11.2 贴片机的技术参数295

11.2.2 贴片机技术参数的解析296

11.3 贴片机的分类与典型机型介绍302

11.3.1 贴片机的分类302

11.3.2 典型贴片机介绍304

11.4 贴片机的选型与验收314

11.4.1 贴片机的选型314

11.4.2 贴片机的验收315

11.5 贴片机发展趋势319

12.1 传热学基本概念320

第12章 波峰焊接技术与设备320

12.1.1 传导导热321

12.1.2 对流导热322

12.1.3 辐射导热323

12.1.4 汽化热与相变传热324

12.1.5 焊接过程中的热匹配324

12.2 波峰焊技术325

12.2.1 波峰焊机325

12.2.2 助焊剂的涂布327

12.2.3 正确控制焊剂密度329

12.2.7 波峰焊工艺曲线解析330

12.2.6 SMA预热温度测试330

12.2.4 焊剂的烘干（预热）330

12.2.5 波峰焊机中常见的预热方法330

12.2.8 SMT生产中的混装工艺335

12.2.9 波峰焊机的改进与发展336

12.2.10 无铅波峰焊接工艺技术与设备340

12.2.11 选择性波峰焊344

12.2.12 波峰焊机的评估与选购注意事项345

12.2.13 波峰焊接中常见的焊接缺陷346

第13章 再流焊350

13.1 红外再流焊350

13.1.1 红外再流焊炉的演变350

13.1.2 再流焊炉的基本结构与焊接温度曲线的调整354

13.1.3 再流焊温度曲线的监控361

13.1.4 通孔再流焊364

13.1.5 无铅锡膏再流焊工艺与再流焊炉367

13.1.6 Flip Chip再流焊技术371

13.1.7 使用0201元件手机主板的焊接技术372

13.1.8 如何做好CSP和BGA底部填充胶376

13.1.9 再流焊炉的选用原则378

13.2 汽相再流焊384

13.2.1 VPS的优缺点384

13.2.2 汽相焊的热转换介质384

13.2.3 汽相焊设备385

13.3 激光再流焊387

13.3.1 原理和特点387

13.3.2 激光再流焊设备388

13.4 各种再流焊方法及性能对比388

13.5 工艺中常见的焊接质量分析389

13.6 焊接与环境问题389

第14章 焊接质量评估与检测391

14.1 连接性测试391

14.1.1 人工目测检验（加辅助放大镜）391

14.1.2 自动光学检查（AOI）407

14.1.3 激光／红外线组合式检测系统414

14.1.4 X射线检测仪415

14.2 在线测试417

14.2.1 模拟器件式在线测试技术418

14.2.2 向量法测试技术419

14.2.3 边界扫描测试技术（Boundary Scan Test）420

14.2.4 非向量测试技术421

14.2.5 飞针式测试仪425

14.2.6 在线测试仪的功能426

14.2.7 针床制造与测量428

14.3.2 复合测试仪429

14.3.1 特征分析（SA）测试技术429

14.3 功能测试429

14.4 电气测试所面临的挑战430

14.5 SMT生产常见质量缺陷及解决办法430

14.5.1 立碑现象的产生与解决办法430

14.5.2 再流焊中锡珠生成原因与解决办法432

14.5.3 焊接后印制板阻焊膜起泡的原因与解决方法434

14.5.6 片式元器件开裂435

14.5.7 焊点不光亮／残留物多435

14.5.5 芯吸现象435

14.5.4 印制板组件焊接后PCB基板上起泡的原因与解决办法435

14.5.8 PCB扭曲436

14.5.9 桥连436

14.5.10 IC引脚焊接后开路／虚焊437

14.5.11 BGA焊接缺陷438

14.5.12 其他常见焊接缺陷438

14.5.13 无铅锡膏中常出现的质量缺陷及其解决方法439

14.6 SMA的维修441

14.6.1 维修设备441

14.6.2 维修过程443

15.1.1 极性污染物445

15.1.2 非极性污染物445

15.1 污染物的种类445

第15章 清洗与清洗剂445

15.1.3 粒状污染物446

15.2 清洗机理447

15.3 几种常见的清洗工艺447

15.3.1 溶剂清洗与CFC对臭氧层的破坏作用447

15.3.2 溶剂选择原则与CFC代替品449

15.3.3 CFC的代用品451

15.3.4 溶剂法清洗工艺流程452

15.3.5 皂化法水清洗454

15.3.6 半水清洗455

15.3.7 半水清洗工艺流程456

15.3.8 净水清洗法457

15.3.9 各种清洗工艺方案的评估457

15.4 清洗的质量标准459

15.4.1 MIL-P-28809标准459

15.4.2 国内有关清洁度的标准460

15.5 清洗效果的评价方法461

15.5.1 目测法461

15.5.2 溶剂萃取液测试法461

15.5.3 表面绝缘电阻（SIR）测试法461

15.6 SMA清洗总体方案设计463

15.7 表面安装印制板主件（SMA）的清洗问题464

15.8 有利于SMA的清洗的条件464

15.9 免清洗发展的探讨465

16.1 静电及其危害466

16.1.1 静电的产生466

第16章 电子产品组装中的静电防护技术466

16.1.2 静电的力学效应467

16.1.3 静电放电效应468

16.1.4 静电感应468

16.1.5 静电放电对电子工业的危害468

16.1.6 静电敏感器件及其分类469

16.1.7 电子产品生产环境中的静电源471

16.2.1 静电防护原理473

16.2.2 静电防护方法473

16.2 静电防护473

16.2.3 常用静电防护器材475

16.2.4 静电测量仪器476

16.3 电子整机作业过程中的静电防护476

16.3.1 手机生产线内的防静电设施476

16.3.2 生产过程的防静电477

16.3.3 SSD的存储477

16.3.4 其他部门的防静电要求478

第17章 SMT生产中的质量管理479

17.1 ISO-9000系列标准是SMT生产中质量管理的最好选择479

17.2.3 SMT产品设计480

17.2.2 质量保证体系的内涵480

17.2.1 中心的质量目标480

17.2 建立符合ISO-9000标准的SMT生产质量管理体系480

17.2.4 外购件及外协件的管理481

17.2.5 生产管理482

17.2.6 质量检验488

17.2.7 图纸文件管理490

17.2.8 包装、储存及交货490

17.2.9 降低成本490

17.2.10 人员培训490

17.3 统计技术在ISO-9000系列标准质量管理中的作用491

17.3.1 调查表491

17.3.4 因果图492

17.3.5 流程图492

17.3.2 分层图492

17.3.3 头脑风暴法492

17.3.6 树图493

17.3.7 控制图493

17.3.8 直方图493

17.3.9 排列图494

17.3.10 散布图494

17.3.11 过程能力指数495

参考文献497