●上篇 表面組裝技術（SMT）基礎與可制造性設計（DFM）
第1章 表器件（SMC/SMD） （3）
1.1 對SMC/SMD的基本要求及無鉛器件的要求 （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 SMC/SMD與靜器件（SSD）的運輸、存儲、使用要求 （8）
1.7 濕度敏感器件（MSD）的管理、存儲、使用要求 （9）
1.8 SMC/SMD方向發展 （10）
思考題 （12）
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 常用印制電路板的基板材料 （14）
2.1.3 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的一些要求 （16）
2.2.1 SMT對印制電路板的總體要求 （16）
2.2.2 表面組裝PCB材料的選擇 （17）
2.2.3 無鉛焊接用FR-4特性 （17）
2.3 PCB焊盤表面塗（鍍）層及無鉛PCB焊盤塗鍍層的選擇 （17）
2.3.1 PCB焊盤表面塗（鍍）層 （17）
2.3.2 無鉛PCB焊盤塗鍍層的選擇 （19）
2.4 當前國際優選印制電路板及其制造技術的發展動向 （21）
思考題 （22）
第3章 表面組裝工藝材料 （23）
3.1 錫鉛焊料合金 （24）
3.1.1 錫的基本物理和化學特性 （24）
3.1.2 鉛的基本物理和化學特性 （26）
3.1.3 63Sn-37Pb錫鉛共晶合金的基本特性 （26）
3.1.4 鉛在焊料中的作用 （27）
3.1.5 錫鉛合金中的雜質及其影響 （27）
3.2 無鉛焊料合金 （28）
3.2.1 對無鉛焊料合金的要求 （28）
3.2.2 目前最有可能替代Sn-Pb焊料的合金材料 （29）
3.2.3 目前應用最多的無鉛焊料合金 （32）
3.2.4 Sn-Ag-Cu繫焊料的很好成分 （33）
3.2.5 繼續研究更理想的無鉛焊料 （33）
3.3 助焊劑 （33）
3.3.1 對助焊劑物理和化學特性的要求 （33）
3.3.2 助焊劑的分類和組成 （34）
3.3.3 助焊劑的作用 （36）
3.3.4 四類常用助焊劑 （37）
3.3.5 助焊劑的選擇 （38）
3.3.6 無鉛助焊劑的特點、問題與對策 （39）
3.4 焊膏 （39）
3.4.1 焊膏的技術要求 （39）
3.4.2 焊膏的分類 （40）
3.4.3 焊膏的組成 （40）
3.4.4 影響焊膏特性的主要參數 （42）
3.4.5 焊膏的選擇 （44）
3.4.6 焊膏的檢測與評估 （45）
3.4.7 焊膏的發展動態 （46）
3.5 焊料棒和絲狀焊料 （46）
3.6 貼片膠（粘結劑） （47）
3.6.1 常用貼片膠 （47）
3.6.2 貼片膠的選擇方法 （47）
3.6.3 貼片膠的存儲、使用工藝要求 （48）
3.7 清洗劑 （48）
3.7.1 對清洗劑的要求 （48）
3.7.2 清洗劑的種類 （49）
3.7.3 有機溶劑清洗劑的性能要求 （49）
3.7.4 清洗效果的評價方法與標準 （49）
思考題 （50）
第4章 SMT生產線及主要設備 （51）
4.1 SMT生產線 （51）
4.2 印刷機 （52）
4.3 點膠機 （54）
4.4 貼裝機 （55）
4.4.1 貼裝機的分類 （55）
4.4.2 貼裝機的基本結構 （57）
4.4.3 貼裝頭 （58）
4.4.4 X、Y與Z/ 的傳動定位（伺服）繫統 （60）
4.4.5 貼裝機對中定位繫統 （61）
4.4.6 傳感器 （63）
4.4.7 送料器 （64）
4.4.8 吸嘴 （66）
4.4.9 貼裝機的主要易損件 （66）
4.4.10 貼裝機的主要技術指標 （67）
4.4.11 貼裝機的發展方向 （68）
4.5 再流焊爐 （69）
4.5.1 再流焊爐的分類 （69）
4.5.2 全熱風再流焊爐的基本結構與性能 （70）
4.5.3 再流焊爐的主要技術指標 （72）
4.5.4 再流焊爐的發展方向 （73）
4.5.5 氣相再流焊（VPS）爐的新發展 （73）
4.6 波峰焊機 （74）
4.6.1 波峰焊機的種類 （74）
4.6.2 雙波峰焊機的基本結構 （74）
4.6.3 波峰焊機的主要技術參數 （76）
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 （77）
4.6.5 選擇性波峰焊機 （77）
4.7 檢測設備 （79）
4.7.1 自動光學檢查設備（AOI） （80）
4.7.2 自動X射線檢查設備（AXI） （82）
4.7.3 在線測試設備 （84）
4.7.4 功能測試設備 （85）
4.7.5 錫膏檢查設備（SPI） （85）
4.7.6影像測量儀 （86）
4.8 手工焊接與返修設備 （87）
4.8.1 電烙鐵 （87）
4.8.2 焊接機器人和非接觸式焊接機器人 （90）
4.8.3 SMD返修繫統 （90）
4.8.4 手工貼片工具 （92）
4.9 清洗設備 （93）
4.9.1 超聲清洗設備 （93）
4.9.2 氣相清洗設備 （93）
4.9.3 水清洗設備 （94）
4.10 選擇性塗覆設備 （94）
4.11 其他輔助設備 （95）
思考題 （95）
第5章 SMT印制電路板的可制造性設計（DFM） （97）
5.1 不良設計在SMT生產中的危害 （97）
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 （98）
5.2.1 SMT印制電路板設計中的常見問題舉例 （98）
5.2.2 消除不良設計、實現DFM的措施 （101）
5.3 編制本企業可制造性設計規範文件 （101）
5.4 PCB設計包含的內容及可制造性設計實施程序 （101）
5.5 SMT工藝對設計的要求 （105）
5.5.1 表器件（SMC/SMD）焊盤設計 （106）
5.5.2 通器件（THC）焊盤設計 （126）
5.5.3 布線設計 （128）
5.5.4 焊盤與印制導線連接的設置 （129）
5.5.5 導通孔的設置 （130）
5.5.6 測試孔和測試盤設計―可測試性設計DFT（Design for Testability） （131）
5.5.7 阻焊、絲網的設置 （133）
5.5器件整體布局設置 （133）
5.5.9 再流焊與波峰件的排列方向設計 （135）
5.5.器件最小間距設計 （137）
5.5.11 模板設計 （137）
5.6 SMT設備對設計的要求 （140）
5.6.1 PCB外形、尺寸設計 （140）
5.6.2 PCB定位孔和夾持邊的設置 （141）
5.6.3 基準標志（Mark）設計 （142）
5.6.4 拼板設計 （143）
5.6.5 PCB設計的輸出文件 （144）
5.7 印制電路板可靠性設計 （145）
5.7.1 散熱設計簡介 （145）
5.7.2 電磁兼容性（高頻及抗電磁干擾）設計簡介 （146）
5.8 無鉛產品PCB設計 （148）
5.9 PCB可加工性設計 （149）
5.10 SMT產品設計評審和印制電路板可制造性設計審核 （149）
5.10.1 SMT產品設計評審 （149）
5.10.2 SMT印制電路板可制造性設計審核 （150）
5.11 IPC-7351《表面貼裝設計和焊盤圖形標準通用要求》簡介 （154）
思考題 （158）
下篇 表面組裝技術（SMT）通用工藝
第6章 表面組裝工藝條件 （161）
6.1 廠房承重能力、振動、噪聲及防火防爆要求 （161）
6.2 電源、氣源、排風、煙氣排放及廢棄物處理、照明、工作環境 （161）
6.3 SMT制造中的靜電防護技術 （162）
6.3.1 防靜電基礎知識 （163）
6.3.2 國際靜電防護協會推薦的6個原則 （170）
6.3.3 高密度組裝對防靜電的新要求 （170）
6.3.4 IPC推薦的電子組裝件操作的習慣做法 （170）
6.3.5 手工焊接中防靜電的一般要求和防靜電措施 （171）
6.4 對SMT生產線設備、儀器、工具的要求 （172）
6.5 SMT制造中的工藝控制與質量管理 （173）
6.5.1 SMT制造中的工藝控制 （173）
6.5.2 SMT制造中的質量管理 （176）
6.5.3 SPC和六西格瑪質量管理理念簡介 （177）
思考題 （178）
第7章 典型表面組裝方式及其工藝流程 （179）
7.1 典型表面組裝方式 （179）
7.2 純表面組裝工藝流程 （180）
7.3 表面組裝和插裝混裝工藝流程 （180）
7.4 工藝流程的設計原則 （181）
7.5 選擇表面組裝工藝流程應考慮的因素 （181）
7.6 表面組裝工藝的發展 （181）
思考題 （182）
第8章 施加焊膏通用工藝 （183）
8.1 施加焊膏技術要求 （183）
8.2 焊膏的選擇和正確使用 （184）
8.3 施加焊膏的方法 （184）
8.4 印刷焊膏的原理 （185）
8.5 印刷機金屬模板印刷焊膏工藝 （186）
8.6 影響印刷質量的主要因素 （189）
8.7 印刷焊膏的主要缺陷與不良品的判定和調整方法 （194）
8.8 印刷機安全操作規程及設備維護 （195）
8.9 手動滴塗焊膏工藝介紹 （195）
8.10 SMT不鏽鋼激光模板制作外協程序及工藝要求 （196）
思考題 （199）
第9章 施加貼片膠通用工藝 （200）
9.1 施加貼片膠的技術要求 （200）
9.2 施加貼片膠的方法和工藝參數的控制 （201）
9.2.1 針式轉印法 （201）
9.2.2 印刷法 （201）
9.2.3 壓力注射法 （203）
9.3 施加貼片膠的工藝流程 （206）
9.4 貼片膠固化 （206）
9.4.1 熱固化 （206）
9.4.2 光固化 （207）
9.5 施加貼片膠檢驗、清洗、返修 （207）
9.6 點膠中常見的缺陷與解決方法 （208）
思考題 （209）
第10章 自動貼裝機貼片通用工藝 （210）
10.1器件的工藝要求 （210）
10.2 全自動貼裝機貼片工藝流程 （212）
10.3 貼裝前準備 （213）
10.4 開機 （213）
10.5 編程 （213）
10.5.1 離線編程 （215）
10.5.2 在線編程 （217）
10.6 安裝供料器 （219）
10.7 做基準標志（Mar器件的視覺圖像 （219）
10.8 首件試貼並檢驗 （221）
10.9 根據首件試貼和檢驗結果調整程序或重做視覺圖像 （221）
10.10 連續貼裝生產 （222）
10.11 檢驗 （222）
10.12 轉再流焊工序 （223）
10.13 提高自動貼裝機的貼裝效率 （223）
10.14 生產線多臺貼片機的任務平衡 （223）
10.15 貼片故障分析及排除方法 （224）
10.16 貼裝機的設備維護和安全操作規程 （227）
10.17 手工貼裝工藝介紹 （230）
思考題 （231）
第11章 再流焊通用工藝 （232）
11.1 再流焊的工藝目的和原理 （232）
11.2 再流焊的工藝要求 （233）
11.3 再流焊的工藝流程 （233）
11.4 焊接前準備 （234）
11.5 開爐 （234）
11.6 編程（設置溫度、速度等參數）或調程序 （234）
11.7 測試實時溫度曲線 （235）
11.7.1 溫度曲線測量、分析繫統 （235）
11.7.2 實時溫度曲線的測試方法和步驟 （236）
11.7.3 BGA/CSP、QFN實時溫度曲線的測試方法 （237）
11.8 正確設置、分析與優化再流焊溫度曲線 （238）
11.8.1 設置很好（理想）的溫度曲線 （238）
11.8.2 正確分析與優化再流焊溫度曲線 （238）
11.9 首件表面組裝板焊接與檢測 （240）
11.10 連續焊接 （240）
11.11 檢測 （241）
11.12 停爐 （241）
11.13 注意事項與緊急情況處理 （241）
11.14 再流焊爐的安全操作規程 （242）
11.15 雙面再流焊工藝控制 （242）
11.16 雙面貼裝BGA工藝 （243）
11.17 常見再流焊焊接缺陷、原因分析及預防和解決措施 （244）
11.17.1 再流焊的工藝特點 （244）
11.17.2 影響再流焊質量的原因分析 （244）
11.17.3 SMT再流焊中常見的焊接缺陷分析與預防對策 （246）
11.18 再流焊爐的設備維護 （254）
思考題 （254）
第12章 通件再流焊工藝（PIHR）介紹 （256）
12.1 通件再流焊工藝的優點及應用 （256）
12.2 通件再流焊工藝對設備的特殊要求 （257）
12.3 通件再流焊件的要求 （257）
12.4 通件焊膏量的計算 （257）
12.5 通件的焊盤設計 （258）
12.6 通件的模板設計 （258）
12.7 施加焊膏工藝 （259）
12.8 插裝工藝 （263）
12.9 再流焊工藝 （263）
12.10 焊點檢測 （264）
思考題 （264）
第13章 波峰焊通用工藝 （265）
13.1 波峰焊原理 （265）
13.2 波峰焊器件和印制板的基本要求 （268）
13.3 波峰焊的設備、工具及工藝材料 （269）
13.3.1 設備、工具 （269）
13.3.2 工藝材料 （269）
13.4 波峰焊的工藝流程和操作步驟 （270）
13.5 波峰焊工藝參數控制要點 （272）
13.6 無鉛波峰焊工藝控制 （275）
13.7 無鉛波峰焊必須預防和控制Pb污染 （277）
13.8 波峰焊機安全技術操作規程 （277）
13.9 影響波峰焊質量的因素與波峰焊常見焊接缺陷分析及預防對策 （278）
13.9.1 影響波峰焊質量的因素 （278）
13.9.2 波峰焊常見焊接缺陷的原因分析及預防對策 （279）
思考題 （287）
第14章 手工焊、修板和返修工藝 （288）
14.1 手工焊接基礎知識 （288）
14.2 表器件（SMC/SMD）手工焊工藝 （291）
14.2.1 兩個端頭無引件的手工焊接方法 （292）
14.2.2 翼件的手工焊接方法 （293）
14.2.3 J件的手工焊接方法 （294）
14.3 表器件修板與返修工藝 （294）
14.3.1 虛焊、橋接、拉尖、不潤濕、焊料量少、焊膏未熔化等焊點缺陷的修整 （295）
14.3.2 C件件移位的修整 （295）
14.3.3 三焊端的電位器、SOT、SOP、SOJ移位的返修 （296）
14.3.4 QFP和PLCC表面組裝器件移位的返修 （297）
14.3.5 BGA的返修和置球工藝 （297）
14.4 無鉛手工焊接和返修技術 （302）
14.5 手工焊接、返修質量的評估和缺陷的判斷 （303）
思考題 （303）
第15章 表面組裝板焊後清洗工藝 （304）
15.1 清洗機理 （305）
15.2 表面組裝板焊後有機溶劑清洗工藝 （306）
15.2.1 超聲波清洗 （306）
15.2.2 氣相清洗 （308）
15.3 非ODS清洗介紹 （309）
15.3.1 免清洗技術 （309）
15.3.2 有機溶劑清洗 （311）
15.3.3 水洗技術 （311）
15.3.4 半水清洗技術 （311）
15.4 水清洗和半水清洗的清洗過程 （311）
15.5 無鉛焊後清洗 （312）
15.6 清洗後的檢驗 （312）
思考題 （313）
第16章 表面組裝檢驗（檢測）工藝 （314）
16.1 組裝前的檢驗（或稱來料檢測） （314）
16.1.1 表器件（SMC/SMD）檢驗 （315）
16.1.2 印制電路板（PCB）檢驗 （315）
16.1.3 工藝材料檢驗 （315）
16.2 工序檢驗（檢測） （316）
16.2.1 印刷焊膏工序檢驗 （316）
16.2.2 貼裝工序檢驗（包括機器貼裝和手工貼裝） （317）
16.2.3 再流焊工序檢驗（焊後檢驗） （317）
16.2.4 清洗工序檢驗 （318）
16.3 表面組裝板檢驗 （318）
16.4 自動光學檢測（AOI） （319）
16.4.1 AOI在SMT中的作用 （319）
16.4.2 AOI編程 （320）
16.5 自動X射線檢測（AXI） （320）
16.5.1 X射線評估和判斷BGA、CSP焊點缺陷的標準 （320）
16.5.2 X射線檢測BGA、CSP焊點圖像的評估和判斷及其他應用 （321）
16.6 美國電子裝聯協會《電子組裝件驗收標準IPC-A-610E》簡介 （323）
16.6.1 IPC-A-610概述 （324）
16.6.2 IPC-A-610E簡介 （325）
思考題 （326）
第17章 電子組裝件三防塗覆工藝 （327）
17.1 環境對電子設備的影響 （327）
17.2 三防設計的基本概念 （327）
17.3 三防塗覆材料 （328）
17.4 電子組裝件新型防護技術――選擇性塗覆工藝 （330）
17.4.1 工藝流程 （330）
17.4.2 選擇性塗覆工藝 （331）
17.4.3 印制電路板和組裝件敷形塗覆的質量檢測 （333）
思考題 （335）
第18章 運用焊接理論正確設置無鉛再流焊溫度曲線 （336）
18.1 概述 （336）
18.2 錫焊（钎焊）機理 （337）
18.2.1 钎焊過程中助焊劑與金屬表面（母材）、熔融焊料之間的相互作用 （337）
18.2.2 熔融焊料與焊件（母材）表面之間的反應 （338）
18.2.3 钎縫的金相組織 （343）
18.3 焊點強度、連接可靠性分析 （344）
18.4 如何獲得理想的界面組織 （345）
18.5 無鉛焊接機理 （345）
18.6 Sn-Ag-Cu焊料與不同材料的金屬焊接時的界面反應和钎縫組織 （347）
18.6.1 無鉛焊料器件焊端鍍層材料、PCB焊盤表面鍍層三要素 （347）
18.6.2 焊素與各種金屬電極焊接後在界面形成的化合物 （348）
18.6.3 Sn繫焊料與Ni/Au（ENIG）焊盤焊接的界面反應和钎縫組織 （348）
18.6.4 Sn繫焊料與42號合金鋼（Fe-42Ni合金）焊接的界面反應和钎縫組織 （349）
18.7 運用焊接理論正確設置無鉛再流焊溫度曲線 （350）
18.7.1 以焊接理論為指導、分析再流焊的焊接機理 （350）
18.7.2 影響钎縫（金屬間結合層）質量與厚度的因素 （351）
18.7.3 運用焊接理論正確設置無鉛再流焊溫度曲線 （353）
18.7.4 幾種典型的溫度曲線 （357）
思考題 （359）
第19章 無鉛焊接可靠性討論及無鉛再流焊工藝控制 （360）
19.1 無鉛焊接可靠性討論 （360）
19.2 無鉛再流焊的特點及對策 （364）
19.3 如何正確實施無鉛工藝 （365）
19.4 無鉛再流焊工藝控制 （371）
19.4.1 三種無鉛再流焊溫度曲線 （372）
19.4.2 無鉛再流焊工藝控制 （372）
思考題 （376）
第20章 有鉛、無鉛混裝再流焊工藝控制 （377）
20.1 有鉛、無鉛混裝制程分析 （377）
20.1.1 再流焊工藝中無鉛焊料件混裝 （377）
20.1.2 再流焊工藝中有鉛焊料件混裝 （380）
20.1.3 再流焊工藝中有鉛焊料焊接有鉛器件的混裝工藝 （381）
20.2 有鉛焊料與有鉛件混裝工藝必須考慮相容性問題 （382）
20.2.1 材料相容性 （382）
20.2.2 工藝相容性 （383）
20.2.3 設計相容性 （383）
20.3 有鉛焊料與有鉛件混裝工藝質量控制方案的建議 （384）
思考題 （387）
第21章 其他工藝和新技術介紹 （388）
21.1 0201、01005的印刷與貼裝技術 （388）
21.1.1 0201、01005的焊膏印刷技術 （388）
21.1.2 0201、01005的貼裝技術 （389）
21.2 PQFN的印刷、貼裝與返修工藝 （391）
21.2.1 PQFN的印刷和貼裝 （391）
21.2.2 PQFN的返修工藝 （393）
21.3 COB技術 （393）
21.4 倒裝芯片FC（Flip Chip）與晶圓級CSP（WL-CSP）、
WLP（Wafer Level Processing）的組裝技術 （396）
21.5 倒裝芯片（Flip Chip）、晶圓級CSP和CSP底部填充工藝 （400）
21.6 三維堆疊POP（Package On Package）技術 （404）
21.7 ACA、ACF與ESC技術 （408）
21.7.1 ACA、ACF技術 （408）
21.7.2 ESC技術 （410）
21.8 FPC的應用與發展 （410）
21.9 LED 應用的迅速發展 （412）
21.10 PCBA無焊壓入式連接技術 （413）
21.11 無焊料電子裝配工藝――Occam倒序互連工藝介紹 （418）
思考題 （420）
附錄A SMT常用縮略語、術語素中英文名稱及物理性能表 （421）
參考文獻

本書首先介紹了當前國際上優選的表面組裝技術（SMT）生產線及主要設備、器件、工藝材料等基礎知識及表面組裝印制電路板可制造性設計（DFM）；然後介紹了SMT通用工藝，包括每道工序的工藝流程、操作程序、安全技術操作方法、工藝參數、檢驗標準、檢驗方法、缺陷分析等內容；同時結合錫焊（钎焊）機理，重點分析了如何運用焊接理論正確設置再流焊溫度曲線，無鉛再流焊以及有鉛、無鉛混裝再流焊工藝控制的方法；還介紹了當前流行的一些新工藝和新技術。