第1部分 无铅指令 3
第1章 印制电路的立法及其影响 3
1.1 指令概述 3
1.2 废弃电子电气设备指令（WEEE） 3
1.3 限制在电子电气产品中使用有害物质的指令（RoHS） 3
1.4 RoHS指令对印制电路行业的影响 6
1.5 无铅化的前景 10
第2部分 PCB的技术驱动因素 13
第2章 电子封装和高密度互连 13
2.1 引 言 13
2.2 互连（HDI）变革的衡量 13
2.3 互连的层次结构 16
2.4 互连选择的影响因素 17
2.5 IC和封装 20
2.6 密度评估 24
2.7 提高PCB密度的方法 27
第3章 半导体封装技术 33
3.1 引 言 33
3.2 单芯片封装 37
3.3 多芯片封装 46
3.4 光互连 50
3.5 高密度／高性能封装总结 52
3.6 路线图信息 52
第4章 先进元件封装 54
4.1 引 言 54
4.2 无铅 55
4.3 系统级芯片（SOC）和系统级封装（SOP） 56
4.4 多芯片模块（MCM） 58
4.5 多芯片封装（MCP） 59
4.6 少芯片封装（FCP） 60
4.7 芯片级封装（CSP） 60
4.8 晶圆级封装（WLP） 61
4.9 3D封装 62
4.10 使能技术 63
4.11 致谢 71
第5章 PCB的类型 75
5.1 引 言 75
5.2 PCB的分类 75
5.3 有机与无机基板 77
5.4 图形法和分立布线法印制板 77
5.5 刚性和挠性印制板 78
5.6 图形法制作的印制板 79
5.7 模制互连器件（MID） 83
5.8 镀覆孔技术 84
5.9 总结 87
第3部分 材料 91
第6章 基材介绍 91
6.1 引 言 91
6.2 等级与标准 91
6.3 基材的性能指标 96
6.4 FR-4的种类 99
6.5 层压板鉴别 101
6.6 粘结片鉴别 104
6.7 层压板和粘结片的制造工艺 105
第7章 基材的成分 111
7.1 引 言 111
7.2 环氧树脂体系 111
7.3 其他树脂体系 115
7.4 添加剂 117
7.5 增强材料 121
7.6 导体材料 127
第8章 基材的性能 136
8.1 引 言 136
8.2 热性能、物理性能及机械性能 136
8.3 电气性能 149
第9章 基材的性能问题 153
9.1 引言 153
9.2 提高线路密度的方法 153
9.3 铜箔 154
9.4 层压板的配本结构 159
9.5 粘结片的选择和厚度 161
9.6 尺寸稳定性 162
9.7 高密度互连／微孔材料 165
9.8 CAF的形成 166
9.9 电气性能 173
9.10 低Dk/Df无铅兼容材料的电气性能 185
第10章 无铅组装对基材的影响 187
10.1 引 言 187
10.2 RoHS基础知识 187
10.3 基材的兼容性问题 188
10.4 无铅组装对基材成分的影响 190
10.5 关键基材性能 191
10.6 对PCB可靠性和材料选择的影响 204
10.7 总结 207
第11章 无铅组装的基材选型 209
11.1 引言 209
11.2 PCB制造与组装的相互影响 209
11.3 为具体的应用选择合适的基材 214
11.4 应用举例 220
11.5 无铅组装峰值温度范围的讨论 221
11.6 无铅应用及IPC-4101规格表 222
11.7 为无铅应用附加的基材选择 223
11.8 总结 224
第12章 层压板认证和测试 225
12.1 引 言 225
12.2 行业标准 226
12.3 层压板测试方案 228
12.4 基础性测试 229
12.5 完整的材料测试 233
12.6 鉴定测试计划 245
12.7 可制造性 245
第4部分 工程和设计 251
第13章 PCB的物理特性 251
13.1 PCB设计类型 251
13.2 PCB类型和电子电路封装类型 257
13.3 连接元件的方法 261
13.4 元件封装类型 262
13.5 材料选择 265
13.6 制造方法 269
13.7 选择封装类型和制造商 270
第14章 PCB设计流程 273
14.1 设计目标 273
14.2 设计流程 273
14.3 设计工具 278
14.4 选择一套设计工具 283
14.5 CAE、CAD和CAM 工具的彼此接口 284
14.6 设计流程的输入 284
第15章 电子和机械设计参数 286
15.1 PCB设计要求 286
15.2 电气信号完整性介绍 286
15.3 电磁兼容性概述 288
15.4 噪声预算 289
15.5 信号完整性设计与电磁兼容 289
15.6 机械设计要求 294
第16章 PCB的电流承载能力 303
16.1 引言 303
16.2 导体（线路）尺寸图表 303
16.3 载流量 304
16.4 图表 308
16.5 基线图表 312
16.6 奇形怪状的几何形状与“瑞士奶酪”效应 321
16.7 铜厚 322
第17章 PCB的热性能设计 324
17.1 引言 324
17.2 PCB作为焊接元件的散热器 325
17.3 优化PCB热性能 325
17.4 热传导到机箱 334
17.5 大功率PCB散热器连接的要求 336
17.6 PCB的热性能建模 337
第18章 信息格式化和交换 342
18.1 数据交换简介 342
18.2 数据交换过程 344
18.3 数据交换格式 350
18.4 进化的驱动力 363
18.5 致谢 363
第19章 设计、制造和组装的规划 365
19.1 引 言 365
19.2 一般注意事项 366
19.3 新产品设计 368
19.4 布局权衡规划 373
19.5 PCB制造权衡规划 379
19.6 组装规划权衡 387
第20章 制造信息、文档和CAM工具转换（含PCB制造与组装） 391
20.1 引 言 391
20.2 制造信息 391
20.3 初步设计审查 397
20.4 设计导入 404
20.5 设计审查和分析 409
20.6 CAM 工装工艺 410
20.7 额外的流程 420
20.8 致谢 422
第21章 埋入式元件 423
21.1 引 言 423
21.2 定义和范例 423
21.3 应用和权衡 424
2 1.4 埋入式元件应用设计 425
21.5 材料 428
21.6 提供的材料类型 431
第5部分 高密度互连 435
第22章 HDI技术介绍 435
22.1 引 言 435
22.2 定 义 435
22.3 HDI的结构 439
22.4 设计 442
22.5 介质材料与涂敷方法 445
22.6 HDI制造工艺 458
第23章 先进的高密度互连技术 469
23.1 引 言 469
23.2 HDI工艺因素的定义 469
23.3 HDI制造工艺 471
23.4 下一代HDI工艺 500
第6部分 制造 509
第24章 钻孔工艺 509
24.1 引 言 509
24.2 材料 510
24.3 机器 517
24.4 方法 521
24.5 孔的质量 526
24.6 钻孔后的检验 527
24.7 每孔的钻孔成本 527
第25章 精确互连钻孔 531
25.1 引言 531
25.2 高密度钻孔的影响因素 531
25.3 激光钻孔与机械钻孔 532
25.4 影响高密度钻孔的因素 535
25.5 控制深度的钻孔方法 539
25.6 高厚径比钻孔 540
25.7 多层板的内层检查 543
第26章 成像 549
26.1 引言 549
26.2 感光材料 550
26.3 干膜型抗蚀剂 552
26.4 液体光致抗蚀剂 555
26.5 电泳沉积光致抗蚀剂 556
26.6 光致抗蚀剂工艺 556
26.7 可制造性设计 574
第27章 多层板材料和工艺 579
27.1 引 言 579
27.2 PCB材料 580
27.3 多层结构的类型 594
27.4 ML-PCB工艺流程 616
27.5 层压工艺 632
27.6 层压过程控制及故障处理 640
27.7 层压综述 644
27.8 ML-PCB总结 645
第28章 电路板的镀前准备 646
28.1 引 言 646
28.2 工艺决策 647
28.3 工艺用水 648
28.4 多层板PTH预处理 650
28.5 化学沉铜 654
28.6 致谢 657
第29章 电镀 658
29.1 引 言 658
29.2 电镀的基本原理 658
29.3 高厚径比孔和微孔电镀 659
29.4 水平电镀 661
29.5 电镀铜的一般问题 663
29.6 酸性硫酸铜溶液和操作 671
29.7 电镀焊料（锡铅） 677
29.8 电镀锡 679
29.9 电镀镍 681
29.10 电镀金 684
29.11 铂系金属 687
29.12 电镀银 688
29.13 实验室的过程控制 688
29.14 致谢 691
第30章 直接金属化 692
30.1 引言 692
30.2 直接金属化技术概述 692
30.3 钯基系统 693
30.4 碳／石墨系统 697
30.5 导电聚合物系统 698
30.6 其他方法 700
30.7 直接金属化技术工艺步骤的比较 700
30.8 直接金属化技术的水平工艺设备 701
30.9 直接金属化技术的工艺问题 702
30.10 直接金属化技术工艺总结 702
第31章 PCB制造中的全化学镀铜 704
31.1 全化学镀 704
31.2 加成工艺及其差异 705
31.3 图镀加成 705
31.4 板镀加成 710
31.5 局部加成 711
31.6 化学镀的化学反应 712
31.7 全化学镀的问题 715
第32章 PCB的表面处理 719
32.1 引 言 719
32.2 可供选择的表面处理 721
32.3 热风焊料整平 722
32.4 化学镀镍／浸金（ENIG） 724
32.5 有机可焊性保护膜 726
32.6 化学沉银 729
32.7 化学沉锡 730
32.8 其他表面处理 732
32.9 组装兼容性 734
32.10 可靠性试验方法 737
32.11 特定主题 737
32.12 失效模式 738
32.13 表面处理的性能比较 742
第33章 阻焊 743
33.1 引言 743
33.2 阻焊的发展趋势及挑战 744
33.3 阻焊类型 745
33.4 阻焊的选择 746
33.5 阻焊处理工艺 751
33.6 导通孔的保护 759
33.7 阻焊的最终性能 760
33.8 字符与标记（术语） 761
第34章 蚀刻工艺和技术 763
34.1 引言 763
34.2 总的蚀刻注意事项和工艺 764
34.3 抗蚀层去除 766
34.4 蚀刻剂 768
34.5 其他PCB构成材料 781
34.6 其他非铜金属 782
34.7 蚀刻线形成的基础 783
34.8 设备和技术 789
第35章 机械加工和铣外形 795
35.1 引 言 795
35.2 冲孔（穿孔） 795
35.3 覆铜箔层压板的冲裁、剪切及切割 798
35.4 铣外形 801
35.5 刻痕 808
35.6 致谢 810
第7部分 裸板测试 813
第36章 裸板测试的目标及定义 813
36.1 引 言 813
36.2 HDI的影响 813
36.3 为什么测试？ 814
36.4 电路板故障 817
第37章 裸板测试方法 821
37.1 引言 821
37.2 非电气测试方法 821
37.3 基本电气测试方法 822
37.4 专业的电气测试方法 829
37.5 数据和夹具的准备 833
37.6 组合测试方法 840
第38章 裸板测试设备 842
38.1 引 言 842
38.2 系统的选择 842
38.3 通用网格系统 844
38.4 飞针／移动探针测试系统 859
38.5 验证和修复 862
38.6 测试部门的规划和管理 863
第39章 HDI裸板的特殊测试方法 866
39.1 引 言 866
39.2 精细节距倾斜针夹具 867
39.3 弯梁夹具 868
39.4 飞针 868
39.5 耦合板 868
39.6 短路平板 869
39.7 导电橡胶夹具 870
39.8 光学检测 870
39.9 非接触式测试方法 871
39.10 组合测试方法 872
第8部分 组装 875
第40章 组装工艺 875
40.1 引 言 875
40.2 通孔焊接技术 877
40.3 表面贴装技术 889
40.4 异型元件组装 915
40.5 过程控制 921
40.6 工艺设备的选择 927
40.7 返修和返工 930
40.8 敷形涂层、封装和底部填充材料 937
40.9 致谢 938
第41章 敷形涂层 939
41.1 引 言 939
41.2 敷形涂层种类 942
41.3 产品准备 945
41.4 涂敷方法 947
41.5 固化、检查和修整 950
41.6 返修方法 952
41.7 敷形涂层设计 953
第9部分 可焊性技术 959
第42章 可焊性：来料检验与润湿天平法 959
42.1 引 言 959
42.2 可焊性 960
42.3 可焊性测试——科学方法 964
42.4 温度对测试结果的影响 969
42.5 润湿天平可焊性测试结果解释 970
42.6 锡球测试 972
42.7 PCB表面处理和可焊性测试 972
42.8 元件的可焊性 979
第43章 助焊剂和清洗 982
43.1 引 言 982
43.2 组装工艺 983
43.3 表面处理 984
43.4 助焊剂 985
43.5 助焊剂形式与焊接工艺 987
43.6 松香助焊剂 988
43.7 水溶性助焊剂 989
43.8 低固助焊剂 990
43.9 清洗问题 991
43.10 总结 993
第10部分 焊接材料和工艺 999
第44章 焊接的基本原理 999
44.1 引言 999
44.2 焊点的组成要素 1000
44.3 普通的金属连接方法 1000
44.4 焊料概述 1001
44.5 焊接基础 1002
第45章 焊接材料与冶金学 1006
45.1 引 言 1006
45.2 焊料 1007
45.3 焊料合金与腐蚀 1010
45.4 无铅焊料：寻找替代品 1010
45.5 无铅元素合金的候选者 1011
45.6 电路板表面处理 1016
第46章 助焊剂 1027
46.1 引 言 1027
46.2 助焊剂的活性和属性 1029
46.3 助焊剂：理想与现实 1030
46.4 助焊剂类型 1030
46.5 水洗（水性）助焊剂 1031
46.6 免洗助焊剂 1033
46.7 其他助焊剂警告 1036
46.8 焊接气氛 1039
第47章 焊接技术 1044
47.1 引 言 1044
47.2 群焊技术 1044
47.3 回流焊 1044
47.4 波峰焊 1071
47.5 波峰焊的缺陷 1082
47.6 气相回流焊 1085
47.7 激光回流焊 1086
47.8 工具和对共面性及紧密接触的要求 1093
47.9 补充信息 1096
47.10 热棒焊接 1096
47.11 热气焊接 1101
47.12 超声波焊接 1102
第48章 焊接返修和返工 1105
48.1 引言 1105
48.2 热气返修 1105
48.3 手工焊接喷泉 1110
48.4 自动焊接喷泉 1111
48.5 激光 1111
48.6 返修注意事项 1111
第11部分 非焊接互连 1115
第49章 压接互连 1115
49.1 引 言 1115
49.2 压接技术的崛起 1116
49.3 顺应针结构 1116
49.4 压接注意事项 1118
49.5 压接引脚材料 1119
49.6 表面处理及效果 1120
49.7 设备 1123
49.8 组装工艺 1124
49.9 常用压接方式 1125
49.10 PCB设计和采购建议 1128
49.11 压接工艺建议 1128
49.12 检验和测试 1130
49.13 焊接和压接引脚 1130
第50章 触点阵列互连 1132
50.1 引 言 1132
50.2 LGA和环境 1132
50.3 LGA的系统要素 1133
50.4 组装 1136
50.5 PCBA的返工 1139
50.6 设计指南 1139
第12部分 质量 1143
第51章 PCB的可接受性和质量 1143
51.1 引 言 1143
51.2 不同类型PCB的特定质量和可接受性标准 1145
51.3 验证可接受性的方法 1146
51.4 检验批的形成 1147
51.5 检验类别 1148
51.6 模拟回流焊后的可接受性和质量 1149
51.7 不合格PCB和材料审查委员会的职责 1151
51.8 PCB组装的成本 1151
51.9 如何开发可接受性标准和质量标准 1151
51.10 服务级别 1153
51.11 检验标准 1154
51.12 加速环境暴露的可靠性检验 1173
第52章 PCBA的可接受性 1176
52.1 理解客户的需求 1176
52.2 PCBA的保护处理 1182
52.3 PCBA硬件可接受性的注意事项 1185
52.4 元件安装或贴装要求 1191
52.5 元件和PCB可焊性要求 1200
52.6 焊接相关缺陷 1201
52.7 PCBA层压板状况、清洁度和标记要求 1207
52.8 PCBA涂层 1210
52.9 无焊料绕接（导线绕接） 1211
52.10 PCBA的改动 1213
第53章 组装检验 1216
53.1 引 言 1216
53.2 缺陷、故障、过程指标及潜在缺陷的定义 1218
53.3 检验的原因 1219
53.4 检验时无铅的影响 1221
53.5 小型化及更高复杂性 1223
53.6 目 检 1223
53.7 自动检测 1227
53.8 3D自动焊膏检测 1229
53.9 回流焊前自动光学检测 1231
53.10 回流焊后自动检测 1233
53.11 检测系统的实施 1238
53.12 检测系统的设计意义 1239
第54章 测试设计 1241
54.1 引 言 1241
54.2 定义 1242
54.3 专项可测性设计 1242
54.4 可测性的结构化设计 1244
54.5 基于标准的测试 1246
第55章 PCBA的测试 1254
55.1 引言 1254
55.2 测试过程 1255
55.3 定义 1257
55.4 测试方法 1260
55.5 在线测试技术 1264
55.6 替代传统的电气测试 1269
55.7 测试仪比较 1272
第13部分 可靠性 1275
第56章 导电阳极丝的形成 1275
56.1 引 言 1275
56.2 了解CAF的形成 1275
56.3 电化学迁移和CAF的形成 1280
56.4 影响CAF形成的因素 1282
56.5 耐CAF材料的测试方法 1285
56.6 制造公差的注意事项 1285
第57章 PCBA的可靠性 1289
57.1 可靠性的基本原理 1289
57.2 PCB及其互连的失效机理 1291
57.3 设计对可靠性的影响 1305
57.4 制造和组装对PCB可靠性的影响 1306
57.5 材料选择对可靠性的影响 1315
57.6 老化、验收测试和加速可靠性测试 1324
57.7 总结 1333
第58章 元件到PCB的可靠性：设计变量和无铅的影响 1338
58.1 引 言 1338
58.2 封装的挑战 1339
58.3 影响可靠性的变量 1342
第59章 元件到PCB的可靠性：焊点可靠性的评估和无铅焊料的影响 1371
59.1 引 言 1371
59.2 热机械可靠性 1373
59.3 机械可靠性 1389
59.4 有限元分析 1395
第14部分 环境问题 1411
第60章 过程废物最少化和处理 1411
60.1 引言 1411
60.2 合规性 1411
60.3 PCB制造中废物的主要来源和数量 1414
60.4 废物最少化 1414
60.5 污染预防技术 1416
60.6 回收和再利用技术 1424
60.7 可以替代的方法 1427
60.8 化学处理系统 1430
60.9 各种处理方法的优缺点 1434
第15部分 挠性电路板 1439
第61章 挠性电路板的应用和材料 1439
61.1 引 言 1439
61.2 挠性电路板的应用 1441
61.3 高密度互连挠性电路板 1442
61.4 挠性电路板材料 1444
61.5 基板材料的特性 1445
61.6 导体材料 1449
61.7 挠性覆铜板 1450
61.8 覆盖层材料 1455
61.9 补强材料 1460
61.10 黏合材料 1460
61.11 限制使用有毒害物质（RoHS）的问题 1461
第62章 挠性电路板设计 1462
62.1 引言 1462
62.2 设计流程 1462
62.3 挠性电路板的类型 1463
62.4 线路弯曲设计 1473
62.5 电气设计 1477
62.6 高可靠性设计 1477
62.7 电路设计中的环保要求 1479
第63章 挠性电路板的制造 1480
63.1 引 言 1480
63.2 加工高密度互连挠性电路板的特殊问题 1480
63.3 基本流程要素 1482
63.4 加工精细线路的新工艺 1493
63.5 加工覆盖膜的工艺 1502
63.6 表面处理 1508
63.7 冲切 1509
63.8 补强材料的工艺 1510
63.9 包装 1511
63.10 RTR制造 1511
63.11 尺寸控制 1513
第64章 挠性电路板终端 1517
64.1 引 言 1517
64.2 终端应用技术的选择 1518
64.3 永久性连接 1520
64.4 半永久性连接 1528
64.5 非永久性连接 1530
64.6 高密度挠性电路板终端 1537
第65章 多层挠性电路板和刚挠结合电路板 1538
65.1 引 言 1538
65.2 多层刚挠结合电路板 1538
第66章 挠性电路板的特殊结构 1550
66.1 引言 1550
66.2 飞线结构 1550
66.3 载带自动键合 1557
66.4 微凸点阵列 1559
66.5 厚膜导体挠性电路板 1561
66.6 挠性电缆屏蔽层 1562
66.7 功能性挠性电路板 1563
第67章 挠性电路板的质量保证 1565
67.1 引 言 1565
67.2 挠性电路板质量保证的基本概念 1565
67.3 自动光学检测设备 1566
67.4 尺寸测量 1567
67.5 电气性能测试 1567
67.6 检验顺序 1569
67.7 原材料 1570
67.8 挠性电路板功能检测 1570
67.9 挠性电路板的质量标准和规范 1573