表面安装技术手册PDF电子书下载

目录 1

第一部分 概论 1

第一章 引言 1

1.1 表面安装技术的选择 3

1.1.1 SMT优点 3

1.1.2 局限性 12

1.2 技术的分类 17

1.2.1 按工艺技术分类 17

1.2.2 按最后组装件特性分类 23

1.2.3 功能模块 24

1.3 标准与规范 25

1.3.1 电子电路互连与组装学会（IPC） 25

1.3.2 国防部 26

1.3.3 电子工业协会（EIA） 27

1.3.4 国际电工委员会（IEC） 29

1.3.5 其他全国性机构 29

第二部分 元件 31

第二章 无源元件 31

2.1.1 矩形片状电阻 32

2.1 固定电阻 32

2.1.2 MELF金属表面电极电阻 38

2.1.3 较佳的电阻结构要求 39

2.2 电位器与可变电阻 40

2.2.1 密封式结构 42

2.2.2 敞开式结构 43

2.2.3 电位器的一般要求 43

2.3 网络电阻 44

2.4.1 陶瓷电容 47

2.4 固定电容 47

2.4.2 钽电解电容器 55

2.4.3 其他类型电容器 58

2.5 电感器 60

2.5.1 线绕电感器 60

2.5.2 多层电感器 62

第三章 半导体器件 64

3.1 表面安装半导体器件的设计依据 64

3.1.1 焊点设计 64

3.1.2 热膨胀的不匹配 65

3.1.3 封装结构热阻 65

3.1.4 焊点温度 70

3.1.5 耐环境条件 75

3.2 分立式半导体封装方式 78

3.2.1 SOT—23 78

3.2.2 SOT—89 80

3.2.3 SOT—143 81

3.2.4 DPAK 82

3.2.5 MELF 82

3.2.6 分立式半导体器件的选择原则 84

3.3 集成电路设计的一般依据 85

3.3.2 无引线与有引线设计的比较 86

3.3.1 引线伸出式结构 86

3.3.3 引线结构 87

3.3.4 引线共面性误差 89

3.4 IC封装器件类型 90

3.4.1 小外形集成电路（SOIC） 90

3.4.2 带引线塑料芯片载体（PLCC） 92

3.4.3 四方器件 93

3.4.4 无引线陶瓷芯片载体（LCCC） 96

3.4.5 带引线陶瓷芯片载体（LDCC） 97

3.4.6 先进的封装器件结构 98

3.5 IC封装结构选择的原则 104

第四章 连接器与机电器件 108

4.1 连接器 108

4.1.1 焊点应力 109

4.1.2 连接器设计要素 110

4.1.3 连接器类型 113

4.2 IC插座 114

4.3 测试夹 117

4.4 开关与继电器 119

5.1 锡铅相图 121

第五章 焊接材料与可焊性 121

5.2 焊料合金 122

5.2.1 选用的依据 122

5.3 可焊性 125

5.4 焊剂 127

5.4.1 溶剂型焊剂 127

5.4.2 水溶型焊剂 129

5.4.3 焊剂效率 130

5.5.2 污染 131

5.5 形成可焊性问题的原因 131

5.5.1 氧化 131

5.5.3 锡铅镀层的针孔 132

5.5.4 不正常焊点金属学性能 132

5.5.5 焊料镀层晶粒结构 133

5.5.6 薄的表面镀层 133

5.5.7 “抽芯”现象 134

5.6 可焊性技术规范 135

5.7 可焊性测试 135

5.7.2 浸焊试验 136

5.7.1 可焊性测试所用的焊剂 136

5.7.3 润湿称量法 138

5.7.4 金属化部位的抗溶解作用 144

5.7.5 其他测试方法 144

5.8 老化 147

5.8.1 蒸汽老化 148

5.8.2 干热老化 150

5.9 元件端接点材料的确定 150

6.1.1 焊点故障类型 156

6.1 表面安装焊点 156

第三部分 设计 156

第六章 组装件设计与可靠性 156

6.1.2 无引线焊点 158

6.1.3 带引线焊点 159

6.1.4 焊点应力 159

6.2 组装与互连结构 161

6.3 有机基材 162

6.3.1 加工工艺 162

6.3.2 纸基材料 170

6.3.5 芳族聚酰胺材料 171

6.3.3 环氧树脂—玻璃纤维材料 171

6.3.4 聚酰亚胺—玻璃纤维材料 171

6.3.6 其他有机基材料 172

6.4 约制芯体材料 173

6.5 陶瓷基材 175

6.6 挠性层状材料 176

6.7 组装工艺对可靠性的影响 177

6.7.1 焊料合金的选择 177

6.7.2 焊料体积 178

6.7.4 焊接工艺 179

6.7.3 元件安放 179

6.7.5 焊剂清除 181

第七章 设计与布线指南 184

7.1 印制电路板的要求 184

7.1.1 电路板的尺寸与结构 184

7.1.2 加工定位孔 186

7.1.3 基准标志 188

7.1.4 导电电路 188

7.1.5 导通孔 190

7.2.2 元件密度 191

7.2 整个板的电路布局 191

7.2.1 元件定位 191

7.2.3 测试点 193

7.3 元件焊盘图形 193

7.3.1 波峰焊元件的胶粘位置 194

7.3.2 标准焊盘图形计算公式 194

7.3.3 无源元件焊盘图形 195

7.3.4 分立式半导体器件焊盘图形 198

7.3.5 SOIC小外形集成电路焊盘图形 199

7.3.6 PLCC元件焊盘图形 200

7.3.8 翼形四方体组件 203

7.3.7 LCCC元件焊盘图形 203

7.4 设计上的其他考虑 205

第四部分 制造技术 206

第八章 SMT工厂与工艺流程 206

8.1 各种可选用的工艺流程 207

8.1.1 胶粘剂固定／波峰焊工艺综述 208

8.1.2 热熔焊工艺综述 210

8.1.3 工艺流程的比较 211

8.2.2 全SMT方案 213

8.2 混合式组装技术 213

8.2.1 普通通孔插装工艺方案 213

8.3 双面SMT 216

8.3.1 热熔／波峰焊混合式 216

8.3.2 双面热熔焊 219

8.4 工厂厂房设计 221

8.4.1 全自动化工厂设计 222

8.4.2 半自动化工厂设计 228

8.5 工厂成本分析 229

8.6 工厂设计方案的推荐 233

第九章 焊膏及其操作技术 236

9.1 流变学 236

9.1.1 粘度 236

9.1.2 表面张力 238

9.2 粘度的测量 239

9.2.1 转轴式粘度计 239

9.2.2 锥板式粘度计 241

9.3 焊膏 242

9.3.1 焊料粉末 242

9.3.2 焊剂 247

9.3.3 流变调节剂 248

9.3.4 溶剂 248

9.4 焊膏规范与测试 248

9.4.1 金属（粉末）百分含量 249

9.4.2 粘度 250

9.4.3 塌陷 250

9.4.4 焊料球 251

9.4.5 焊剂活性 252

9.4.6 工作寿命 253

9.5 丝网印刷 254

9.4.7 存贮寿命 254

9.5.1 丝网印刷理论 255

9.5.2 丝网印刷设备 258

9.6 焊膏的注射式操作 264

9.6.1 气动注射 265

9.6.2 蠕动泵 265

9.6.3 正位移泵 265

9.7 各种其他的焊料涂布工艺 267

9.7.1 印制电路板上沉积焊料 267

9.7.2 元件预浸锡 268

9.7.3 涂焊剂 269

附录：泊罗克菲得（Brookfield）粘度计测试程序 269

第十章 元件安放 272

10.1 机器一般结构 272

10.2 设备特性 274

10.2.1 精度 274

10.2.2 速度 283

10.2.3 柔性 286

10.3.1 接续安放 291

10.3 设备的分类 291

10.3.2 同时安放 298

10.3.3 连续安放 300

10.4 设备设计上的考虑 301

10.4.1 整个机械结构 301

10.4.2 x-y传送机构的设计 302

10.4.3 坐标的对准 305

10.4.4 元件输送装置 311

10.4.5 计算机控制 311

10.4.6 元件验证 314

10.5 元件输送系统 316

10.5.1 带—卷轴式送料器 316

10.5.2 盒式送料器 320

10.5.3 散装送料 325

10.5.4 矩阵碟式送料 326

第十一章 热熔焊 329

11.1 热熔理论 329

11.1.1 温度特性曲线 330

11.2.2 偏移 333

11.2.1 自动对位 333

11.2 热熔引起的元件移位 333

11.2.3 “石碑”现象 334

11.3 可供选择的热熔方法 338

11.4 热传导式热熔焊 339

11.4.1 传送带式生产系统 340

11.4.2 改进型烙铁 341

11.5 气相热熔焊 341

11.5.1 气相理论 341

11.5.2 气相液体 345

11.5.3 气相设备设计 347

11.6 红外热熔焊 351

11.6.1 红外源 354

11.6.2 温度特性 357

11.6.3 热熔气氛 358

11.7 激光热熔焊 359

11.7.1 激光源 361

11.8 热对流热熔焊 363

11.9 各种热熔焊技术的比较 364

12.1 波峰焊评述 367

第十二章 波峰焊 367

12.2 焊剂涂布操作 368

12.2.1 泡沫涂布焊剂 369

12.2.2 波峰涂布焊剂 369

12.2.3 喷射涂布焊剂 370

12.3 板子的预热 371

12.4 波峰焊接 372

12.4.1 单波峰系统 372

12.4.2 焊料遮蔽效应 376

12.4.3 双波峰系统 378

12.4.4 拖浸焊 380

12.4.5 焊接温度特性曲线 380

12.5 掺入油的波峰焊 382

12.6 粘合剂 383

12.6.1 粘合剂的选择 384

12.6.2 环氧粘合剂 384

12.6.3 丙烯酸粘合剂 385

12.6.4 点胶方法 386

12.6.5 元件与粘合剂的兼容性 390

第十三章 焊后清洗 392

13.1 污染物类型 393

13.1.1 松香焊剂残留物 394

13.1.2 有机酸焊剂残留物 394

13.1.3 白色残留物 394

13.2 清洗工艺选择 396

13.2.1 表面安装器件下面的清洗 397

13.3 溶剂清洗 399

13.3.1 溶解力 399

13.3.2 氟化溶剂 402

13.3.3 氯化溶剂 408

13.3.4 保健和安全 410

13.3.5 环境影响 411

13.3.6 溶剂系统中水的提取 411

13.4 溶剂清洗工艺 412

13.4.1 间歇蒸气去脂器 412

13.4.2 连续清洗 413

13.4.3 超声搅拌 417

13.4.4 合适溶剂清洗工艺的选择 417

13.5.1 水的硬度 418

13.5 水清洗 418

13.5.2 水溶液 419

13.5.3 水清洗系统 420

13.5.4 环境问题 421

13.5.5 安全问题 422

13.6 清洁度的测量 423

13.6.1 目测检查 423

13.6.2 溶剂萃取电阻率测定 423

13.6.3 绝缘电阻值 424

13.7 清洗准则：何时需要清洗？ 425

第十四章 检验与测试 429

14.1 是否要检验的准则 430

14.1.1 控制图表 430

14.2 工艺过程中检验点的设置 435

14.3 检验技术 438

14.3.1 目视检验 439

14.3.2 机视检验 441

14.3.3 三维可视检验 443

14.3.4 X射线检验 445

14.3.5 红外检验 446

14.4.1 功能测试 449

14.4 电气测试 449

14.4.2 在线测试 450

14.4.3 测试方案的制定 453

14.4.4 在线测试指南 458

第十五章 SMT组装件的维修 462

15.1 设计上可维修性的考虑 463

15.2 维修工艺 467

15.2.1 准备工作 468

15.2.2 预热 469

15.2.3 元件拆卸与更换 470

15.3 设计更改 478

15.2.4 清洁处理 478

15.4 现场维修方案 482

15.4.1 现场元件一级维修 483

15.4.2 更换电路板 483

15.4.3 组装件报废 484

15.4.4 现场维修方案的选择 484

附录A：表面安装组装件目视检查验收准则 486

附录B：英汉专用术语 489

英汉对照索引 498