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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14

2.1 表面安装电阻器和电位器14

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21

2.1.4 片式电位器22

2.1.5 电子元器件的无铅化标识24

2.2 表面安装电容器25

2.2.1 多层片式瓷介电容器25

2.2.2 特种多层片式瓷介电容器的特性28

2.2.3 片式固体钽电解电容器29

2.2.4 圆柱形铝电解电容器33

2.2.5 云母电容器36

2.3 电感器37

2.3.1 片式电感器38

2.3.2 电感器的主要特性参数41

2.3.3 电感单位与标识42

2.4 磁珠42

2.4.1 片式磁珠42

2.4.2 多层片式磁珠43

2.5 其他片式元器件45

2.6 表面安装半导体器件47

2.6.1 二极管48

2.6.2 小外形封装晶体管48

2.6.3 小外形封装集成电路SOP50

2.6.4 有引脚塑封芯片载体（PLCC）52

2.6.5 方形扁平封装（QFP）54

2.6.6 陶瓷芯片载体56

2.6.7 PQFN57

2.6.8 BGA （Ball Grid Array）58

2.6.9 CSP （Chip Scale Package）62

2.7 裸芯63

2.8 塑料封装表面安装元器件使用前的注意事项与保管64

2.9 表面安装元器件的发展趋势66

第3章 表面安装用的印制电路板68

3.1 基板材料68

3.1.1 纸基CCL69

3.1.2 玻璃布基CCL69

3.1.3 复合基CCL69

3.1.4 金属基CCL71

3.1.5 挠性CCL72

3.1.6 高频板73

3.1.7 陶瓷基板74

3.1.8 覆铜箔板标准75

3.1.9 CCL常用的字符代号76

3.1.10 CCL标称厚度76

3.1.11 铜箔种类与厚度76

3.2 表面安装印制板77

3.2.1 SMB的特征77

3.2.2 多层板制造技术简介78

3.2.3 评估SMB基材质量的相关参数81

3.2.4 无铅焊接中SMB焊盘的涂镀层87

3.2.5 阻焊层与字符图90

3.3 SMB技术发展趋势91

第4章 SMB的优化设计93

4.1 常见的SMB设计错误93

4.2 不良设计原因分析94

4.3 SMB的优化设计97

4.3.1 设计的基本原则97

4.3.2 具体设计要求100

第5章 焊接机理与可焊性测试125

5.1 焊接机理126

5.1.1 锡的亲和性126

5.1.2 焊接部位的冶金反应126

5.1.3 润湿与润湿力127

5.1.4 扩散与金属间化合物128

5.1.5 锡铜界面合金层129

5.1.6 不同焊盘涂层形成的IMC131

5.1.7 表面张力与润湿力132

5.1.8 润湿程度与润湿角134

5.1.9 润湿程度的目测评估135

5.1.10 毛细现象及其在焊接中的作用136

5.1.11 实现良好焊接的条件137

5.2 可焊性测试137

5.2.1 边缘浸渍法138

5.2.2 湿润平衡法139

5.2.3 焊球法143

5.2.4 可焊性测试方法的其他用途144

5.2.5 加速老化处理145

5.2.6 元器件的耐焊接热能力146

5.2.7 片式元器件的保管147

第6章 助焊剂148

6.1 常见金属表面的氧化层149

6.2 焊剂的分类150

6.3 常见的焊剂151

6.3.1 松香型焊剂151

6.3.2 水溶性焊剂154

6.3.3 低固含量免清洗焊剂/无VOC焊剂155

6.3.4 有机焊接保护剂（OSP/HT-OSP）157

6.4 焊剂的评价158

6.5 助焊剂的使用原则及发展方向160

第7章 锡铅焊料合金162

7.1 电子产品焊接对焊料的要求162

7.2 锡铅焊料163

7.2.1 锡的物理和化学性质164

7.2.2 铅的物理和化学性质165

7.2.3 锡铅合金的物理性能165

7.2.4 铅在焊料中的作用167

7.2.5 锡铅焊料中的杂质167

7.2.6 液态锡铅焊料的易氧化性168

7.2.7 浸析现象169

7.2.8 锡铅焊料的力学性能169

7.2.9 高强度焊料合金171

7.2.10 锡铅合金相图与特性曲线171

7.2.11 国内外常用锡铅焊料的牌号和成分173

7.2.12 焊锡丝174

7.2.13 锡铅焊料的防氧化174

第8章 无铅焊料合金176

8.1 铅的危害以及无铅焊料的兴起176

8.2 无铅焊料应具备的条件177

8.3 电子产品无铅化的概念177

8.4 几种实用的无铅焊料178

8.4.1 SnAg系合金178

8.4.2 SnAgCu系合金179

8.4.3 SnZn系合金181

8.4.4 SnBi系合金183

8.4.5 SnCu合金186

8.5 无铅焊料与锡铅焊料的比较190

8.6 无铅焊料尚存在的缺点192

8.7 无铅焊料为什么存在这么多缺陷194

8.7.1 焊料成分与元素周期表194

8.7.2 Sn和Pb是同主族元素195

8.7.3 任何元素都无法代替铅195

8.7.4 金属化合物的存在是无铅焊点性能变差的根源196

8.8 无铅焊料的发展趋势197

8.8.1 使用低Ag含量的SAC焊料197

8.8.2 使用添加微量元素的SAC焊料197

8.8.3 改进助焊剂199

8.9 无铅焊料的性能评估199

8.9.1 无铅焊料的熔化温度200

8.9.2 无铅焊料的可焊性200

8.9.3 无铅焊料的表面张力202

8.9.4 导电/导热性能203

8.9.5 抗氧化性/腐蚀性203

8.9.6 无铅焊料的力学性能204

8.9.7 高速冲击测试暴露出SAC焊点的脆性208

8.10 铅含量对无铅焊接的影响212

8.11 无铅焊接中焊点的可靠性问题215

8.11.1 影响无铅焊点的可靠性的因素216

8.11.2 无铅焊点可靠性测试方法218

8.11.3 提高焊点可靠性的办法219

8.12 无铅化进程评估221

第9章 焊锡膏与印刷技术222

9.1 焊锡膏222

9.1.1 流变学基本概念与焊锡膏的流变行为222

9.1.2 焊料粉的制造225

9.1.3 糊状焊剂226

9.1.4 焊锡膏的分类及标识227

9.1.5 几种常见的焊锡膏228

9.1.6 焊锡膏的评价231

9.2 焊锡膏的印刷技术234

9.2.1 模板/钢板234

9.2.2 模板窗口形状和尺寸设计236

9.2.3 印刷机简介239

9.2.4 焊锡膏印刷机理与影响印刷质量的因素239

9.2.5 焊锡膏印刷过程241

9.2.6 印刷机工艺参数的调节与影响242

9.2.7 新概念的捷流印刷工艺244

9.2.8 焊锡膏喷印技术245

9.2.9 焊锡膏印刷的缺陷、产生原因及对策246

9.3 国外焊锡膏发展动向247

第10章 贴片胶与涂布技术248

10.1 贴片胶248

10.1.1 贴片胶的工艺要求248

10.1.2 环氧型贴片胶249

10.1.3 丙烯酸类贴片胶251

10.1.4 如何选用不同类型的贴片胶252

10.1.5 贴片胶的流变行为252

10.1.6 影响黏度的相关因素253

10.1.7 黏结的基本原理254

10.1.8 贴片胶的力学行为255

10.1.9 贴片胶的评估256

10.2 贴片胶的应用259

10.2.1 常见的贴片胶涂布方法259

10.2.2 影响胶点质量的因素260

10.2.3 工艺参数优化设定263

10.2.4 点胶工艺中常见的缺陷264

10.2.5 贴片胶的固化264

10.2.6 使用贴片胶的注意事项265

10.3 点胶-波峰焊工艺中常见的缺陷与解决方法266

10.4 贴片胶的发展趋势267

10.5 小结268

第11章 贴片技术与贴片机269

11.1 贴片机的结构与特性269

11.1.1 机架270

11.1.2 PCB传送机构与支撑台270

11.1.3 X-Y与Z/θ伺服及定位系统272

11.1.4 光学对中系统276

11.1.5 贴片头279

11.1.6 供料器281

11.1.7 传感器285

11.1.8 计算机控制系统286

11.2 贴片机的技术参数287

11.2.1 基本参数287

11.2.2 贴片机技术参数的解析288

11.3 贴片机的分类与典型机型介绍293

11.3.1 贴片机的分类293

11.3.2 典型贴片机介绍294

11.4 贴片机的选型与验收300

11.4.1 贴片机的选型300

11.4.2 贴片机的验收301

第12章 波峰焊接技术与设备304

12.1 传热学基本概念304

12.1.1 传导导热305

12.1.2 对流导热306

12.1.3 辐射导热307

12.1.4 汽化热与相变传热308

12.1.5 焊接过程中的热匹配308

12.2 波峰焊技术309

12.2.1 波峰焊机309

12.2.2 助焊剂的涂布311

12.2.3 正确控制焊剂密度312

12.2.4 焊剂的烘干（预热）313

12.2.5 波峰焊机中常见的预热方法313

12.2.6 SMA预热温度测试313

12.2.7 波峰焊工艺曲线解析314

12.2.8 SMT生产中的混装工艺317

12.2.9 波峰焊机的改进与发展318

12.2.10 无铅波峰焊接工艺技术与设备320

12.2.11 选择性波峰焊324

12.2.12 波峰焊机的评估与选购注意事项325

12.2.13 波峰焊接中常见的焊接缺陷327

第13章 再流焊329

13.1 红外再流焊329

13.1.1 红外再流焊炉的演变329

13.1.2 再流焊炉的基本结构333

13.1.3 红外再流焊焊接温度曲线334

13.1.4 再流焊温度曲线的监控341

13.1.5 通孔再流焊/混装再流焊344

13.1.6 BGA的焊接349

13.1.7 锡铅焊料焊接无铅BGA的峰值温度如何定350

13.1.8 PoP器件焊接352

13.1.9 无铅再流焊工艺与再流焊炉354

13.1.10 无铅焊点为何表面粗糙无光泽360

13.1.11 无铅再流焊工艺中常见的问题与对策361

13.1.12 使用0201元器件手机主板的焊接技术364

13.1.13 如何做好CSP和BGA底部填充胶367

13.1.14 再流焊炉的选用原则369

13.2 汽相再流焊373

13.2.1 VPS的优缺点374

13.2.2 汽相焊的热转换介质374

13.2.3 汽相焊设备375

13.3 激光再流焊377

13.3.1 原理和特点377

13.3.2 激光再流焊设备378

13.4 各种再流焊方法及性能对比378

13.5 焊接与环境问题378

第14章 无铅焊接用电烙铁及其焊接工艺380

14.1 电烙铁的结构380

14.1.1 烙铁头380

14.1.2 影响烙铁头热传导效率的因素381

14.1.3 烙铁头腐蚀机理分析384

14.1.4 烙铁头失效原因及处理办法384

14.2 电烙铁的加热器与控温方法386

14.2.1 电烙铁的加热器386

14.2.2 电烙铁温度控制方法386

14.2.3 居里温度与Smart Heat技术388

14.2.4 电烙铁的特性与参数389

14.2.5 无铅焊接对电烙铁的要求390

14.2.6 使用电烙铁应注意的问题390

14.3 烙铁无铅焊接工艺391

14.3.1 做好焊接前的准备工作391

14.3.2 电烙铁的操作方法391

14.4 手工焊接温度曲线及其热能量传导393

14.4.1 手工焊接温度曲线393

14.4.2 热能量传导394

14.4.3 目测法评估电烙铁温度396

14.4.4 锡丝直径选用397

14.4.5 如何做好手工电烙铁的无铅焊接397

第15章 焊接质量评估与检测401

15.1 连接性测试401

15.1.1 人工目测检验（加辅助放大镜）401

15.1.2 自动光学检查（AOI）413

15.1.3 激光/红外线组合式检测系统418

15.1.4 X射线检测仪419

15.2 在线测试424

15.2.1 模拟器件式在线测试技术425

15.2.2 向量法测试技术426

15.2.3 边界扫描测试技术（Boundary Scan Test）426

15.2.4 非向量测试技术427

15.2.5 飞针式测试仪430

15.2.6 在线测试仪的功能431

15.2.7 针床制造与测量433

15.3 功能测试434

15.4 电气测试所面临的挑战435

15.5 SMT生产常见质量缺陷及解决办法435

15.6 SMA的维修444

15.6.1 维修设备444

15.6.2 维修过程445

第16章 清洗与清洗剂447

16.1 污染物的种类和清洗处理447

16.1.1 污染物的种类447

16.1.2 清洗机理449

16.2 清洗剂450

16.2.1 选择清洗剂的方法450

16.2.2 清洗剂的分类452

16.2.3 早期的非水系清洗剂452

16.2.4 氟利昂的代替品453

16.2.5 水系清洗剂455

16.2.6 半水系清洗剂455

16.3 典型的清洗工艺流程457

16.3.1 非水清洗工艺流程457

16.3.2 水清洗工艺流程459

16.3.3 半水清洗流程460

16.3.4 免清洗技术461

16.4 清洗条件对清洗的影响461

16.5 各种清洗工艺方案的评估462

16.6 清洗的质量标准463

16.6.1 MIL-P-28 809标准463

16.6.2 国内有关清洁度的标准464

16.7 清洗效果的评价方法465

16.7.1 目测法465

16.7.2 溶剂萃取液测试法465

16.7.3 表面绝缘电阻（SIR）测试法465

16.8 SMA清洗总体方案设计467

16.9 表面安装印制板主件（SMA）清洗中的问题467

16.10 有利于SMA的清洗的条件469

16.11 免清洗发展的探讨469

第17章 电子产品组装中的静电防护技术470

17.1 静电及其危害470

17.1.1 什么是静电470

17.1.2 静电的产生470

17.1.3 静电的力学效应471

17.1.4 静电放电效应472

17.1.5 静电感应472

17.1.6 静电放电对电子工业的危害472

17.1.7 静电敏感元器件及其分类474

17.1.8 电子产品生产环境中的静电源475

17.2 静电防护477

17.2.1 静电防护原理477

17.2.2 静电防护方法477

17.2.3 电子产品装联场地的防静电接地478

17.2.4 常用静电防护器材479

17.2.5 静电测量仪器480

17.3 电子整机作业过程中的静电防护481

第18章 SMT生产中的质量管理483

18.1 ISO 9000系列标准是SMT生产中质量管理的最好选择483

18.2 建立符合ISO 9000标准的SMT生产质量管理体系484

18.2.1 中心的质量目标484

18.2.2 质量保证体系的内涵484

18.2.3 SMT产品设计485

18.2.4 外购件及外协件的管理485

18.2.5 生产管理486

18.2.6 质量检验492

18.2.7 图纸文件管理493

18.2.8 包装、储存及交货494

18.2.9 降低成本494

18.2.10 人员培训494

18.3 统计技术在ISO 9000系列标准质量管理中的作用494

18.4 SMT生产线管理中的具体做法499

参考文献502