實用表面組裝技術(第3版)（簡體書）

《SMT實用表面組裝技術(第3版)》內容簡介：表面組裝技術（SMT）發展已有40多年的歷史，現已廣泛應用于通信、計算機、家電等行業，并正在向高密度、高性能、高可靠性和低成本的方向發展。
《SMT實用表面組裝技術(第3版)》較詳細地介紹了SMT的相關知識。全書共有18章，其內容包括焊接機理、熱傳導基本概念、各種輔助材料的特性與評估方法、各種焊接設備的熱傳導特點和焊接曲線的設定、貼片機驗收標準、焊點質量評價與SMA性能測試技術、SMT大生產中的防靜電及質量管理等，第3版又新增加了無鉛烙鐵手工焊的相關內容。
《SMT實用表面組裝技術(第3版)》內容豐富、實用性強，對SMT行業相關人員的繼續教育和工作實踐都有很高的參考價值。

第1章 概論 1
1.1 世界各國都重視SMT產業 3
1.2 表面組裝技術的優點 4
1.3 表面組裝和通孔插裝技術的比較 5
1.4 表面組裝工藝流程 5
1.5 表面組裝技術的組成 7
1.6 我國SMT技術的基本現狀與發展對策 8
1.7 表面組裝技術的發展趨勢 11

第2章 表面安裝元器件 15
2.1 表面安裝電阻器和電位器 15
2.1.1 矩形片式電阻器 15
2.1.2 圓柱形固定電阻器 19
2.1.3 小型固定電阻網絡 22
2.1.4 片式電位器 24
2.1.5 電子元器件的無鉛化標識 26
2.2 表面安裝電容器 27
2.2.1 多層片狀瓷介電容器 28
2.2.2 特種多層片狀瓷介電容器的特性 31
2.2.3 片式固體鉭電解電容器 32
2.2.4 圓柱形鋁電解電容器 37
2.2.5 云母電容器 40
2.3 電感器 41
2.3.1 片式電感器 41
2.3.2 電感主要特性參數 48
2.4 磁珠 49
2.4.1 片式磁珠 49
2.4.2 多層片式磁珠 51
2.5 其他片式元器件 53
2.5.1 片式多層壓敏電阻器 53
2.5.2 片式熱敏電阻 54
2.5.3 片式表面波濾波器 55
2.5.4 片式多層LC濾波器 56
2.5.5 片式多層延時線 56
2.6 表面安裝半導體器件 56
2.6.1 二極管 57
2.6.2 小外形封裝晶體管 58
2.6.3 小外形封裝集成電路SOP 60
2.6.4 有引腳塑封芯片載體（PLCC） 62
2.6.5 方形扁平封裝（QFP） 64
2.6.6 陶瓷芯片載體 65
2.6.7 PQFN 67
2.6.8 BGA（Ball Grid Array） 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 FC 76
2.8 塑料封裝表面安裝元器件使用前的注意事項與保管 76
2.8.1 塑料封裝表面安裝元器件的儲存 77
2.8.2 塑料封裝表面安裝器件的開封使用 77
2.8.3 已吸濕SMD的驅濕烘干 78
2.8.4 剩余SMD的保存方法 78
2.9 表面安裝元器件的發展趨勢 79

第3章 表面安裝用的印制電路板 82
3.1 基板材料 82
3.1.1 紙基CCL 82
3.1.2 玻璃布基CCL 83
3.1.3 復合基CCL 84
3.1.4 金屬基CCL 86
3.1.5 撓性CCL 87
3.1.6 陶瓷基板 88
3.1.7 覆銅箔板標準 89
3.1.8 CCL常用的字符代號 90
3.1.9 CCL標稱厚度 90
3.1.10 銅箔種類與厚度 90
3.1.11 有機類CCL與電子產品的匹配性 91
3.2 表面安裝印制板 91
3.2.1 SMB的特徵 91
3.2.2 評估SMB基材質量的相關參數 92
3.2.3 無鉛焊接中SMB焊盤的涂鍍層 98
3.2.4 阻焊層與字符圖 101
3.3 SMB技術發展趨勢 101
3.3.1 采用新型的基材 101
3.3.2 采用新型SMB製作工藝 102

第4章 SMB的優化設計 105
4.1 常見的SMB設計錯誤 105
4.2 不良設計原因分析 106
4.2.1 設計人員對SMT工藝不了解 106
4.2.2 缺乏本企業的可製造性設計規範 108
4.2.3 忽視工藝人員參與 109
4.3 SMB的優化設計 109
4.3.1 設計的基本原則 109
4.3.2 具體設計要求 113

第5章 焊接機理與可焊性測試 135
5.1 焊接機理 135
5.1.1 錫的親和性 135
5.1.2 焊接部位的冶金反應 136
5.1.3 潤濕與潤濕力 136
5.1.4 擴散與金屬間化合物 137
5.1.5 錫銅界面合金層 138
5.1.6 表面張力與潤濕力 140
5.1.7 潤濕程度與潤濕角 142
5.1.8 潤濕程度的目測評估 143
5.1.9 毛細現象及其在焊接中的作用 144
5.1.10 實現良好焊接的條件 145
5.2 可焊性測試 145
5.2.1 邊緣浸漬法 146
5.2.2 濕潤平衡法 147
5.2.3 焊球法 151
5.2.4 可焊性測試方法的其他用途 153
5.2.5 加速老化處理 154
5.2.6 元器件的耐焊接熱能力 154
5.2.7 片式元器件的保管 156

第6章 助焊劑 157
6.1 常見金屬表面的氧化層 157
6.1.1 銅表面的氧化層 158
6.1.2 錫/鉛表面的氧化層 158
6.2 焊劑的分類 159
6.2.1 按焊劑狀態分類 159
6.2.2 按活性劑特性分類 159
6.2.3 按焊劑中固體含量分類 160
6.2.4 按傳統的化學成分分類 160
6.3 常見的焊劑 160
6.3.1 松香型焊劑 161
6.3.2 水溶性焊劑 163
6.3.3 低固含量免清洗焊劑/無VOC焊劑 164
6.3.4 有機焊接保護劑(OSP/HT-OSP) 166
6.4 焊劑的評價 168
6.4.1 工藝性能 168
6.4.2 理化指標 169
6.5 助焊劑的使用原則及發展方向 170
6.5.1 使用原則 170
6.5.2 助焊劑發展方向 171

第7章 錫鉛焊料合金 172
7.1 電子產品焊接對焊料的要求 172
7.2 錫鉛焊料 172
7.2.1 錫的物理和化學性質 174
7.2.2 鉛的物理和化學性質 175
7.2.3 錫鉛合金的物理性能 175
7.2.4 鉛在焊料中的作用 177
7.2.5 錫鉛焊料中的雜質 177
7.2.6 液態錫鉛焊料的易氧化性 178
7.2.7 浸析現象 179
7.2.8 錫鉛焊料的力學性能 179
7.2.9 高強度焊料合金 181
7.2.10 錫鉛合金相圖與特性曲線 181
7.2.11 國內外常用錫鉛焊料的牌號和成分 183
7.2.12 焊錫絲 184
7.2.13 錫鉛焊料的防氧化 185

第8章 無鉛焊料合金 186
8.1 鉛的危害以及無鉛焊料的興起 186
8.2 無鉛焊料應具備的條件 187
8.3 電子產品無鉛化的概念 187
8.3.1 無鉛焊料 187
8.3.2 RoHS符合的電子產品 187
8.4 幾種實用的無鉛焊料 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 無鉛焊料的性能評估 199
8.5.1 無鉛焊點焊接界面的組織結構 199
8.5.2 無鉛焊料與錫鉛焊料的比較 201
8.6 無鉛焊料尚存在的缺點 202
8.7 無鉛焊料為什麼存在這麼多缺陷 204
8.7.1 焊料成分與元素周期表 204
8.7.2 Sn和Pb是同主族元素 205
8.7.3 任何元素都無法代替鉛 205
8.8 無鉛焊料的發展趨勢 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 改進助焊劑 208
8.9 無鉛焊料的性能評估 209
8.9.1 無鉛焊料的熔化溫度 209
8.9.2 無鉛焊料的可焊性 210
8.9.3 無鉛焊料的表面張力 211
8.9.4. 導電/導熱性能 212
8.9.5 抗氧化性/腐蝕性 212
8.9.6 無鉛焊料的力學性能 213
8.9.7 高速沖擊測試暴露出SAC焊點的脆性 217
8.10 鉛含量對無鉛焊接的影響 221
8.11 無鉛焊接中焊點的可靠性問題 224
8.11.1 影響無鉛焊點的可靠性的因素 225
8.11.2 無鉛焊點可靠性測試方法 227
8.11.3 提高焊點可靠性的辦法 229
8.12 加速無鉛化轉換進程 230
8.12.1 無鉛技術的總體狀況 230
8.12.2 如何實現無鉛化製造 231

第9章 焊錫膏與印刷技術 234
9.1 焊錫膏 234
9.1.1 流變學基本概念與焊錫膏的流變行為 234
9.1.2 焊料粉的製造 237
9.1.3 糊狀焊劑 238
9.1.4 焊錫膏的分類及標識 239
9.1.5 幾種常見的焊錫膏 240
9.1.6 焊錫膏的評價 242
9.2 焊錫膏的印刷技術 246
9.2.1 模板/鋼板 246
9.2.2 模板窗口形狀和尺寸設計 248
9.2.3 印刷機簡介 251
9.2.4 焊錫膏印刷機理與影響印刷質量的因素 252
9.2.5 焊錫膏印刷過程 253
9.2.6 印刷機工藝參數的調節與影響 255
9.2.7 新概念的捷流印刷工藝 257
9.2.8 焊膏噴印技術 258
9.2.9 焊錫膏印刷的缺陷、產生原因及對策 259
9.3 國外焊錫膏發展動向 260

第10章 貼片膠與涂布技術 262
10.1 貼片膠 262
10.1.1 貼片膠的工藝要求 262
10.1.2 環氧型貼片膠 263
10.1.3 丙烯酸類貼片膠 265
10.1.4 如何選用不同類型的貼片膠 266
10.1.5 貼片膠的流變行為 266
10.1.6 影響黏度的相關因素 267
10.1.7 黏結的基本原理 268
10.1.8 貼片膠的力學行為 270
10.1.9 貼片膠的評估 271
10.2 貼片膠的應用 274
10.2.1 常見的貼片膠涂布方法 274
10.2.2 影響膠點質量的因素 276
10.2.3 工藝參數優化設定 279
10.2.4 點膠工藝中常見的缺陷 280
10.2.5 貼片膠的固化 280
10.2.6 使用貼片膠的注意事項 281
10.3 點膠—波峰焊工藝中常見的缺陷與解決方法 282
10.4 貼片膠的發展趨勢 283
10.5 小結 284

第11章 貼片技術與貼片機 285
11.1 貼片機的結構與特性 285
11.1.1 機架 286
11.1.2 傳送機構與支撐臺 286
11.1.3 X-Y與Z/θ伺服及定位系統 288
11.1.4 光學對中系統 292
11.1.5 貼片頭 295
11.1.6 供料器 298
11.1.7 傳感器 301
11.1.8 計算機控制系統 303
11.2 貼片機的技術參數 304
11.2.1 基本參數 304
11.2.2 貼片機技術參數的解析 305
11.3 貼片機的分類與典型機型介紹 310
11.3.1 貼片機的分類 310
11.3.2 典型貼片機介紹 313
11.4 貼片機的選型與驗收 320
11.4.1 貼片機的選型 320
11.4.2 貼片機的驗收 321
11.5 貼片機發展趨勢 324

第12章 波峰焊接技術與設備 326
12.1 傳熱學基本概念 326
12.1.1 傳導導熱 327
12.1.2 對流導熱 328
12.1.3 輻射導熱 329
12.1.4 汽化熱與相變傳熱 329
12.1.5 焊接過程中的熱匹配 330
12.2 波峰焊技術 330
12.2.1 波峰焊機 331
12.2.2 助焊劑的涂布 332
12.2.3 正確控制焊劑密度 335
12.2.4 焊劑的烘干（預熱） 335
12.2.5 波峰焊機中常見的預熱方法 335
12.2.6 SMA預熱溫度測試 336
12.2.7 波峰焊工藝曲線解析 336
12.2.8 SMT生產中的混裝工藝 340
12.2.9 波峰焊機的改進與發展 341
12.2.10 無鉛波峰焊接工藝技術與設備 344
12.2.11 選擇性波峰焊 348
12.2.12 波峰焊機的評估與選購注意事項 349
12.2.13 波峰焊接中常見的焊接缺陷 351

第13章 再流焊 354
13.1 紅外再流焊 354
13.1.1 紅外再流焊爐的演變 354
13.1.2 再流焊爐的基本結構 358
13.1.3 紅外再流焊焊接溫度曲線 360
13.1.4 再流焊溫度曲線的監控 368
13.1.5 通孔再流焊/混裝再流焊 370
13.1.6 BGA的焊接 375
13.1.7　錫鉛焊料焊接無鉛BGA的峰值溫度如何定 377
13.1.8 PoP器件焊接 379
13.1.9 無鉛再流焊工藝與再流焊爐 381
13.1.10 無鉛焊點為何表面粗糙無光澤 387
13.1.11 無鉛再流焊工藝中常見的問題與對策 388
13.1.12 使用0201元器件手機主板的焊接技術 391
13.1.13 如何做好CSP和BGA底部填充膠 394
13.1.14 再流焊爐的選用原則 396
13.2 汽相再流焊 401
13.2.1 VPS的優缺點 401
13.2.2 汽相焊的熱轉換介質 402
13.2.3 汽相焊設備 403
13.3 激光再流焊 404
13.3.1 原理和特點 404
13.3.2 激光再流焊設備 405
13.4 各種再流焊方法及性能對比 405
13.5 焊接與環境問題 406

第14章 無鉛焊接用電烙鐵及其焊接工藝 407
14.1 電烙鐵的結構 407
14.1.1 烙鐵頭 407
14.1.2 影響烙鐵頭熱傳導效率的因素 408
14.1.3 烙鐵頭腐蝕機理分析 411
14.1.4 烙鐵頭失效原因及處理辦法 411
14.2 電烙鐵的加熱器與控溫方法 413
14.2.1 電烙鐵的加熱器 413
14.2.2 電烙鐵溫度控制方法 413
14.2.3 居里溫度與Smart Heat技術 415
14.2.4 電烙鐵的特性與參數 416
14.2.5 無鉛焊接對電烙鐵的要求 417
14.2.6 使用電烙鐵應注意的問題 417
14.3 烙鐵無鉛焊接工藝 418
14.3.1 做好焊接前的準備工作 418
14.3.2 電烙鐵的操作方法 418
14.4 手工焊接溫度曲線及其熱能量傳導 420
14.4.1 手工焊接溫度曲線 420
14.4.2 熱能量傳導 421
14.4.3 目測法評估電烙鐵溫度 423
14.4.4 錫絲直徑選用 424
14.4.5 如何做好手工電烙鐵無鉛焊 424

第15章 焊接質量評估與檢測 428
15.1 連接性測試 428
15.1.1 人工目測檢驗（加輔助放大鏡） 428
15.1.2 自動光學檢查（AOI） 441
15.1.3 激光/紅外線組合式檢測系統 447
15.1.4 X射線檢測儀 448
15.2 在 線 測 試 453
15.2.1 模擬器件式在線測試技術 454
15.2.2 向量法測試技術 455
15.2.3 邊界掃描測試技術（Boundary Scan Test） 455
15.2.4 非向量測試技術 457
15.2.5 飛針式測試儀 460
15.2.6 在線測試儀的功能 461
15.2.7 針床製造與測量 463
15.3 功 能 測 試 464
15.3.1 特徵分析（SA）測試技術 464
15.3.2 復合測試儀 464
15.4 電氣測試所面臨的挑戰 465
15.5 SMT生產常見質量缺陷及解決辦法 465
15.5.1 立碑現象的產生與解決辦法 465
15.5.2 再流焊中錫珠生成原因與解決辦法 467
15.5.3 焊接后印制板阻焊膜起泡的原因與解決方法 469
15.5.4 印制板組件焊接后PCB基板上起泡的原因與解決辦法 469
15.5.5 芯吸現象 469
15.5.6 片式元器件開裂 470
15.5.7 焊點不光亮/殘留物多 470
15.5.8 PCB扭曲 470
15.5.9 橋連 471
15.5.10 IC引腳焊接后開路/虛焊 471
15.5.11 BGA焊接缺陷 472
15.5.12 其他常見焊接缺陷 473
15.5.13 無鉛錫膏中常出現的質量缺陷及其解決方法 474
15.6 SMA的維修 476
15.6.1 維修設備 476
15.6.2 維修過程 477

第16章 清洗與清洗劑 479
16.1 污染物的種類和清洗處理 479
16.1.1 污染物的種類 479
16.1.2 清洗機理 481
16.2 清洗溶劑 481
16.2.1 選擇溶劑的方法 481
16.2.2 清洗溶劑的分類 483
16.2.3 早期的非水系清洗劑 484
16.2.4 氟利昂的代替品 485
16.2.5 水系清洗劑 487
16.2.6 半水系清洗 487
16.3 典型的清洗工藝流程 489
16.3.1 非水清洗工藝流程 489
16.3.2 水清洗工藝流程 491
16.3.3 半水清洗流程 492
16.3.4 免清洗技術 493
16.4 清洗條件對清洗的影響 494
16.4.1 溫度對清洗的影響 494
16.4.2 時間對清洗的影響 494
16.4.3 機械力對清洗的影響 494
16.4.4 抖動、搖動、攪動對清洗的影響 494
16.5 各種清洗工藝方案的評估 495
16.6 清洗的質量標準 496
16.6.1 MIL-P-28809標準 496
16.6.2 國內有關清潔度的標準 497
16.7 清洗效果的評價方法 497
16.7.1 目測法 497
16.7.2 溶劑萃取液測試法 497
16.7.3 表面絕緣電阻（SIR）測試法 498
16.8 SMA清洗總體方案設計 499
16.9 表面安裝印制板主件（SMA）清洗中的問題 500
16.9.1 PCB清洗后的白色殘留物 500
16.9.2 元器件底部清洗問題 501
16.10 有利于SMA的清洗的條件 501
16.11 免清洗發展的探討 502

第17章 電子產品組裝中的靜電防護技術 503
17.1 靜電及其危害 503
17.1.1 什麼是靜電 503
17.1.2 靜電的產生 503
17.1.3 靜電的力學效應 504
17.1.4 靜電放電效應 505
17.1.5 靜電感應 505
17.1.6 靜電放電對電子工業的危害 505
17.1.7 靜電敏感器件及其分類 507
17.1.8 電子產品生產環境中的靜電源 508
17.2 靜電防護 510
17.2.1 靜電防護原理 510
17.2.2 靜電防護方法 510
17.2.3 電子產品裝聯場地的防靜電接地 511
17.2.4 常用靜電防護器材 513
17.2.5 靜電測量儀器 514
17.3 電子整機作業過程中的靜電防護 515
17.3.1 手機生產線內的防靜電設施 515
17.3.2 生產過程的防靜電 516
17.3.3 SSD的存儲 516
17.3.4 其他部門的防靜電要求 516

第18章 SMT生產中的質量管理 518
18.1 ISO-9000系列標準是SMT生產中質量管理的最好選擇 518
18.2 建立符合ISO-9000標準的SMT生產質量管理體系 519
18.2.1 中心的質量目標 519
18.2.2 質量保證體系的內涵 519
18.2.3 SMT產品設計 519
18.2.4 外購件及外協件的管理 520
18.2.5 生產管理 521
18.2.6 質量檢驗 527
18.2.7 圖紙文件管理 529
18.2.8 包裝、儲存及交貨 529
18.2.9 降低成本 529
18.2.10 人員培訓 529
18.3 統計技術在ISO-9000系列標準質量管理中的作用 530
18.3.1 調查表 530
18.3.2 分層圖 531
18.3.3 頭腦風暴法 531
18.3.4 因果圖 531
18.3.5 流程圖 531
18.3.6 樹圖 532
18.3.7 控製圖 532
18.3.8 直方圖 532
18.3.9 排列圖 533
18.3.10 散布圖 533
18.3.11 過程能力指數 534
18.4 SMT生產線管理中的具體做法 535
18.4.1 以“5S”理念做好生產線管理 535
18.4.2 處理質量波動用“PDCA循環”法 536
18.4.3 處理質量事故用“兩圖一表”法 537
18.4.4 做事留有痕跡，處理問題要閉環操作 537
參考文獻 539