表面組裝技術(SMT)基礎與通用工藝(第2版)（簡體書）

表面組裝技術（Surface Mount Technology，SMT）是電子信息產業中印制電路板組裝製造的核心技術，是電子信息產業技術鏈條表面組裝技術（Surface Mount Technology，SMT）是電子信息產業中印制電路板組裝製造的核心技術，是電子信息產業技術鏈條上的重要環節，是持續發展的先進製造技術。本書分為上、下兩篇，介紹了當今電子信息產品製造過程中普遍採用的表面組裝技術的總體情況。上篇主要闡述的是表面組裝技術的基礎知識，涉及電子元器件、印制電路板、材料、主要的生產和檢測設備等方面的內容。下篇主要闡述了表面組裝技術的應用情況，涉及印制電路板的可製造性設計（DFM）、表面組裝技術通用工藝、可靠性、精益生產等方面的內容。

吳敵，北京航星科技有限公司副總工藝師，工程技術專家，長期從事醫療、探測、汽車、通信、網絡安全等民用領域和航空、航天、導航等軍工領域電子系統工程及設備的全過程電子裝聯工藝工作，對於電子裝聯技術有著深入的研究，具有豐富的實踐技術經驗，發表了多篇技術論文和參與制定了多項行業標準。

上篇 表面組裝技術（SMT）基礎與可製造性設計（DFM）
第1章 表面貼裝元器件（SMC/SMD） （3）
1.1 對SMC/SMD的基本要求及無鉛焊接對元器件的要求 （3）
1.2 SMC的封裝命名及標稱 （4）
1.3 SMD的封裝命名 （5）
1.4 SMC/SMD的焊端結構 （6）
1.5 SMC/SMD的包裝類型 （7）
1.6 元器件的運輸、存儲、使用要求 （8）
1.6.1 一般物料的運輸、存儲、使用要求 （8）
1.6.2 靜電敏感元器件（SSD）的運輸、存儲、使用要求 （9）
1.6.3 潮濕敏感元器件（MSD）的管理與控制 （9）
1.7 元器件的選用原則 （10）
1.8 SMC/SMD的發展方向 （10）
思考題 （13）
第2章 表面組裝印制電路板（SMB） （14）
2.1 印制電路板 （14）
2.1.1 印制電路板的定義和作用 （14）
2.1.2 印制電路板分類 （15）
2.1.3 常用印制電路板的基板材料 （15）
2.1.4 評估PCB基材質量的相關參數 （15）
2.2 SMT對表面組裝印制電路板的一些要求 （18）
2.2.1 SMT對印制電路板的總體要求 （18）
2.2.2 表面組裝PCB材料的選擇 （18）
2.2.3 無鉛焊接用FR-4的特性 （19）
2.3 PCB焊盤表面塗（鍍）層及無鉛PCB焊盤塗鍍層的選擇 （19）
2.3.1 PCB焊盤表面塗（鍍）層 （19）
2.3.2 無鉛PCB焊盤塗鍍層的選擇 （21）
2.4 當前國際先進印制電路板及其製造技術的發展動向 （22）
思考題 （23）
第3章 表面組裝工藝材料 （24）
3.1 錫鉛焊料合金 （25）
3.1.1 錫的基本物理和化學特性 （25）
3.1.2 鉛的基本物理和化學特性 （27）
3.1.3 63Sn-37Pb共晶合金的基本特性 （27）
3.1.4 鉛在焊料中的作用 （29）
3.1.5 錫鉛合金中的雜質及其影響 （29）
3.2 無鉛焊料合金 （30）
3.2.1 對無鉛焊料合金的要求 （30）
3.2.2 目前最有可能替代Sn-Pb焊料的合金材料 （31）
3.2.3 目前應用最多的無鉛焊料合金 （34）
3.2.4 Sn-Ag-Cu系焊料的最佳成分 （34）
3.2.5 繼續研究更理想的無鉛焊料 （35）
3.3 助焊劑 （35）
3.3.1 對助焊劑物理和化學特性的要求 （35）
3.3.2 助焊劑的分類和組成 （36）
3.3.3 助焊劑的作用 （38）
3.3.4 四類常用助焊劑 （40）
3.3.5 助焊劑的選擇 （41）
3.3.6 無鉛助焊劑的特點、問題與對策 （41）
3.4 焊膏 （41）
3.4.1 焊膏的技術要求 （42）
3.4.2 焊膏的分類 （42）
3.4.3 焊膏的組成 （43）
3.4.4 影響焊膏特性的主要參數 （44）
3.4.5 焊膏的選擇 （46）
3.4.6 焊膏的檢測與評估 （48）
3.4.7 焊膏的發展動態 （49）
3.5 焊料棒和絲狀焊料 （49）
3.6 預成型焊料 （50）
3.6.1 預成型焊片 （50）
3.6.2 焊球/焊柱 （51）
3.7 貼片膠（黏結劑） （52）
3.7.1 常用貼片膠 （52）
3.7.2 貼片膠的選擇方法 （52）
3.7.3 貼片膠的存儲、使用工藝要求 （53）
3.8 清洗劑 （53）
3.8.1 對清洗劑的要求 （53）
3.8.2 清洗劑的種類 （54）
3.8.3 有機溶劑清洗劑的性能要求 （54）
3.8.4 清洗效果的評價方法與標準 （54）
3.9 底部填充膠 （55）
3.9.1 底部填充膠的作用 （55）
3.9.2 底部填充膠的介紹和分類 （55）
3.9.3 毛細管效應底部填充膠的選擇方法 （55）
思考題 （56）
第4章 SMT生產線及主要設備 （57）
4.1 SMT生產線 （57）
4.2 焊膏印刷設備 （58）
4.2.1 印刷機 （58）
4.2.2 噴印機 （59）
4.3 點膠機 （61）
4.4 貼裝機 （62）
4.4.1 貼裝機的分類 （62）
4.4.2 貼裝機的基本結構 （63）
4.4.3 貼裝頭 （64）
4.4.4 X、Y與Z/θ的傳動定位（伺服）系統 （66）
4.4.5 貼裝機對中定位系統 （68）
4.4.6 傳感器 （70）
4.4.7 送料器 （70）
4.4.8 吸嘴 （72）
4.4.9 貼裝機的主要易損件 （73）
4.4.10 貼裝機的主要技術指標 （73）
4.4.11 貼裝機的發展方向 （74）
4.5 再流焊爐 （75）
4.5.1 再流焊爐的分類 （76）
4.5.2 全熱風再流焊爐 （76）
4.5.3 氣相再流焊（VPS）爐 （78）
4.5.4 再流焊爐的主要技術指標 （80）
4.5.5 再流焊爐的發展方向 （80）
4.6 波峰焊機 （80）
4.6.1 波峰焊機的種類 （81）
4.6.2 雙波峰焊機的基本結構 （81）
4.6.3 波峰焊機的主要技術參數 （83）
4.6.4 波峰焊機的發展方向及無鉛焊接對波峰焊設備的要求 （83）
4.6.5 選擇性波峰焊機 （84）
4.7 檢測設備 （86）
4.7.1 自動光學檢查設備（AOI） （86）
4.7.2 自動X射線檢查設備（AXI） （89）
4.7.3 在線測試設備 （91）
4.7.4 功能測試設備 （92）
4.7.5 焊膏檢查設備（SPI） （92）
4.7.6 三次元影像測量儀 （93）
4.8 手工焊與返修設備 （93）
4.8.1 電烙鐵 （93）
4.8.2 焊接機器人和非接觸式焊接機器人 （96）
4.8.3 SMD返修系統 （97）
4.8.4 手工貼片工具 （99）
4.9 清洗設備 （99）
4.9.1 超聲清洗設備 （100）
4.9.2 氣相清洗設備 （100）
4.9.3 水清洗設備 （100）
4.10 選擇性塗覆設備 （101）
4.11 其他輔助設備 （102）
思考題 （102）
下篇 表面組裝技術（SMT）通用工藝
第5章 SMT印制電路板的可製造性設計（DFM） （104）
5.1 不良設計在SMT生產中的危害 （104）
5.2 國內SMT印制電路板設計中普遍存在的問題及解決措施 （105）
5.2.1 SMT印制電路板設計中的常見問題舉例 （105）
5.2.2 消除不良設計、實現DFM的措施 （110）
5.3 編制本企業可製造性設計規範文件 （111）
5.4 PCB設計包含的內容及可製造性設計實施程序 （111）
5.5 SMT工藝對設計的要求 （116）
5.5.1 表面貼裝元器件焊盤設計 （116）
5.5.2 通孔插裝元器件（THC）焊盤設計 （141）
5.5.3 布線設計 （143）
5.5.4 焊盤與印制導線連接的設置 （144）
5.5.5 導通孔的設置 （145）
5.5.6 測試孔和測試盤設計—可測試性設計（Design for Testability，DFT） （146）
5.5.7 阻焊、絲印的設置 （148）
5.5.8 元器件整體布局設置 （149）
5.5.9 再流焊與波峰焊表面貼裝元器件的排列方向設計 （150）
5.5.10 元器件最小間距設計 （152）
5.5.11 模板設計 （153）
5.6 SMT設備對設計的要求 （156）
5.6.1 PCB外形、尺寸設計 （156）
5.6.2 PCB定位孔和夾持邊的設置 （156）
5.6.3 基準標志（Mark）設計 （157）
5.6.4 拼板設計 （158）
5.6.5 PCB設計的輸出文件 （160）
5.7 印制電路板可靠性設計 （160）
5.7.1 散熱設計簡介 （160）
5.7.2 電磁兼容性（高頻及抗電磁干擾）設計簡介 （162）
5.8 無鉛產品PCB設計 （163）
5.9 PCB可加工性設計 （164）
5.10 SMT產品設計評審和印制電路板可製造性設計審核 （164）
5.10.1 SMT產品設計評審 （165）
5.10.2 SMT印制電路板可製造性設計審核 （166）
5.11 IPC-7351《表面貼裝設計和連接盤圖形標準通用要求》簡介 （169）
思考題 （173）
第6章 表面組裝工藝條件 （175）
6.1 廠房承重能力、振動、噪聲及防火防爆要求 （175）
6.2 電源、氣源、排風、煙氣排放及廢棄物處理、照明、工作環境 （175）
6.3 SMT製造中的靜電防護技術 （176）
6.3.1 防靜電基礎知識 （176）
6.3.2 國際靜電防護協會推薦的6個原則 （182）
6.3.3 高密度組裝對防靜電的新要求 （183）
6.3.4 IPC推薦的電子組裝件操作的習慣做法 （183）
6.3.5 手工焊中防靜電的一般要求和防靜電措施 （184）
6.4 對SMT生產線設備、儀器、工具的要求 （185）
6.5 SMT製造中的工藝控制與質量管理 （185）
6.5.1 SMT製造中的工藝控制 （185）
6.5.2 SMT製造中的質量管理 （188）
6.5.3 SPC和六西格瑪質量管理理念簡介 （190）
思考題 （191）
第7章 典型表面組裝方式及其工藝流程 （192）
7.1 典型表面組裝方式 （192）
7.2 純表面組裝工藝流程 （193）
7.3 表面組裝和插裝混裝工藝流程 （193）
7.4 工藝流程的設計原則 （194）
7.5 選擇表面組裝工藝流程應考慮的因素 （194）
7.6 表面組裝工藝的發展 （195）
思考題 （196）
第8章 施加焊膏通用工藝 （197）
8.1 施加焊膏技術要求 （197）
8.2 焊膏的選擇和正確使用 （198）
8.3 施加焊膏的方法 （198）
8.4 印刷焊膏的原理 （199）
8.5 印刷機金屬模板印刷焊膏工藝 （200）
8.6 影響印刷質量的主要因素 （203）
8.7 印刷焊膏的主要缺陷與不良品的判定和調整方法 （208）
8.8 印刷機安全操作規程及設備維護 （208）
8.9 手動滴塗焊膏工藝介紹 （209）
8.10 SMT不銹鋼激光模板製作外協程序及工藝要求 （210）
8.11 焊膏噴印工藝 （213）
思考題 （213）
第9章 施加貼片膠通用工藝 （215）
9.1 施加貼片膠的技術要求 （215）
9.2 施加貼片膠的方法和工藝參數的控制 （216）
9.2.1 針式轉印法 （216）
9.2.2 印刷法 （216）
9.2.3 壓力注射法 （218）
9.3 施加貼片膠的工藝流程 （221）
9.4 貼片膠固化 （221）
9.4.1 熱固化 （221）
9.4.2 光固化 （222）
9.5 施加貼片膠檢驗、清洗、返修 （222）
9.6 點膠中常見的缺陷與解決方法 （223）
思考題 （224）
第10章 自動貼裝機貼裝通用工藝 （225）
10.