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SOP 50
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 PQFN 57
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CCL 69
3.1.2 玻璃布基CCL 69
3.1.3 复合基CCL 69
3.1.4 金属基CCL 71
3.1.5 挠性CCL 72
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IMC 131
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