SMT核心工藝解析與案例分析（第4版） ( 簡體 字) |
| 作者：賈忠中 | 類別：1. -> 電子工程 -> 電子電氣 |
| 譯者： |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 53457
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NT售價： 840 元 |
| 出版日：9/1/2020 |
| 頁數：460 |
| 光碟數：0 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787121395598 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
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| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：本書自 2010年第 1版出版以來不斷受到讀者好評，在京東網、當當網上一直名列同類書籍排行榜前列，多次重印。為了更好地服務讀者，滿足讀者的工作需要，在第 3版的基礎上進行了修訂。
本次修訂聚焦內容的系統性和先進性，新增或新編包括助焊劑、現場工藝、可制造性設計、 QFN組裝工藝等章節內容以及部分案例，其中新編內容占第 3版篇幅的 1/3以上。同時，對全書案例進行了補充和完善。
表面組裝技術（ SMT）是一門不斷發展的技術，從有鉛工藝到無鉛工藝，從大焊盤焊接到微焊盤焊接，挑戰不斷；但是，其基本的原理沒有變，工藝工作的使命沒有變（工藝實現方法和工藝穩定性）。重點掌握 SMT的工藝要領、工程知識以及常見焊接不良現象的產生機理與處置對策，對建立有效的工藝控制體系，快速解決生產工藝問題，具有十分重要的現實意義。
顧名思義，工藝要領就是指工藝技術或工藝方法與要求的關鍵點。掌握了這些關鍵點，就等于抓住了工藝技術的“魂”，在遇到千變萬化的不良現象時就可沿著正確的方向去分析和解決。舉例來講，如果不了解 BGA焊接時本身要經歷的“兩次塌落”“自動對中”和“熱變形”這三個微觀的物理過程，就很難理解 BGA焊接的峰值溫度與焊接時間的意義。再比如，如果不了解有鉛焊膏焊接無鉛 BGA時焊膏組分不斷向 BGA焊球擴散與遷移的特性，就很難理解混裝工藝的復雜性，也很難理解混裝焊點的可靠性。因此，在學習工藝知識時，掌握要領非常重要，它是分析、解決疑難工藝問題的基礎。
作為一名 SMT的工程師，如果僅僅停留在了解書本的知識層次，就絕對稱不上合格。生產現場需要的是掌握基本工程知識的人。對裝聯工藝而言，工程知識包括工藝窗口、基準工藝參數與基本工藝方法等。比如鋼網開窗，對于某一特定的封裝，采用多厚的鋼網，開什么形狀和多大尺寸的窗口，這些具體的、可用的應用知識，一般都是基于試驗或經驗獲得的。
如果不了解每類元器件容易發生的焊接問題及其產生原因，就不能做到有效地預防。道理
很簡單，沒有想到的絕對也做不到。掌握常見焊接不良現象的產生機理與處置對策，最根本的途徑是在實踐中運用所學的理論知識，分析問題、解決問題，把理論知識轉化為處理問題的能力。工藝說到底是一門實踐性很強的學問，多靠經驗的積累，正如醫生，看的病人多了，經驗自然就豐富了。在生產實踐中，我們經常會碰到這樣的情況，如果問工程師什么是芯吸現象這樣的理論知識，相信都能夠回答出來，但在碰到由芯吸引起的問題時往往不會想到芯吸，這就是因為沒有把理論知識轉化為處理問題的能力造成的。日本的電子產品以質量著稱于世，其重要的一條經驗就是“學習故障，消除預期故障”。從實踐中汲取經驗，再將經驗用于指導實踐，這是非常重要的方法。
裝聯工藝質量涉及“人、機、料、環、法”五大方面。如果這些“入口”質量波動很大，建立高質量、可重復的工藝就是一句空話。許多企業為了降低采購成本、規避風險，使用多品牌的物料，這對工藝而言卻是一大隱患。不同品牌的物料，特別是標準化程度比較低的物料，常常質量不同、性能不夠穩定，而這些往往是導致工藝不穩定的重要因素。因此，要打造一流的工藝，必須從物料選型、工藝設計、工藝試制、工藝優化、質量監控等方面進行系統考慮與控制。
鑒于以上的認知，著者從應用角度篩選了 54個核心工藝議題，對其進行總結與解析，指出要領，作為本書的上篇；同時，精心選編了 127個典型案例，采用圖文并茂的方式系統地介紹缺陷的特征、常見原因以及改進措施（對策），作為本書的下篇。
對于案例的選編，主要以能夠幫助讀者深入理解工藝因素的影響為主要考量（限于篇幅，案例略去了問題的分析、解決過程，待以后有機會與讀者再做深入交流）。對于案例提供的改進措施，限于“現象、現場、實物”的差異，僅供參考，不可盲目照搬。希望參考時注意：第一，這些案例中提供的改進措施不是關于某個問題的系統解決方案；第二，要認識到“一個工藝問題可能由多種原因產生，同樣的原因也可能導致不同的缺陷”這一情況，在采取措施之前，必須對問題進行準確定位，對措施進行驗證，不可盲目地照搬；第三，要認識到許多工藝措施具有“兩面性”，比如，為減少密腳器件的橋連而使用薄的鋼網，但又會加大引腳共面性差的元器件的開焊概率，因此在采取措施前必須進行權衡與評估。
需要說明的是，有個別案例重復出現在不同的章節，這不是簡單的筆誤，而是著者有意地重復使用。有些工藝問題產生的原因，有時很難界定是設計問題，還是物料問題或操作問題，它們之間有時會轉換，往往從不同的處理角度都可以解決。對于某類問題的產生原因，可以說是 A原因，也可以說是 B原因。比如， BGA周圍裝螺釘容易引起 BGA焊點拉斷的問題，可以說是設計問題，也可以說是操作問題。本書下篇之所以按問題產生原因進行分類，主要是希望強化讀者對這些工藝影響因素的認識，即在分析問題時能及時地聯想到它們。
為了不給讀者增加閱讀負擔，本書采用了圖表格式編排，凡是圖能夠說明的問題就沒有再
·IV.
用文字加以說明，也就是說本書有價值的信息大多包含在圖中。本書插圖以及文字中所用的數值單位，一般采用公制英文字符縮寫。對于一些在行業內習慣使用英制單位的應用場合，如鋼網厚度，本書在英制單位后也加注了公制單位，以方便使用。本書適合有一定 SMT經驗的從業人士閱讀，最好是掌握 SMT基礎知識并有一年以上實際
經驗的專業人士。本書前后各章節內容獨立成篇，可以根據需要有選擇性地閱讀或查閱。本書內容多是著者本人的工作經驗總結，由于接觸的產品類別、案例有限，有些觀點或講
法可能不完全正確，敬請讀者批評指正。如有建議，請反饋到著者的電子郵箱： 1079585920@ qq.com.
本書能夠以全彩再版，離不開國產 SMT一線品牌企業的鼎力支持，它們是：東莞市凱格精密機械有限公司、深圳市唯特偶新材料股份有限公司、深圳市振華興科技有限公司、東莞市神州視覺科技有限公司、東莞市安達自動化設備有限公司及深圳市卓茂科技有限公司（排名不分先后）。在此表示衷心的感謝！
最后要特別感謝中興通訊工藝研究部王峰部長，工藝總工劉哲、工藝總工邱華盛、工藝專家王玉的支持與幫助。他們為本書的再版提供了很好的建議與素材，使本書更加系統與全面。
著.者 2020年 2月于深圳 |
內容簡介：本書是作者多年從事電子工藝工作的經驗總結。全書分上、下兩篇。上篇（第1∼6章）匯集了表面組裝技術的54項核心工藝，從工程應用角度，全面、系統地對其應用原理進行了解析和說明，對深刻理解SMT的工藝原理、指導實際生產、處理生產現場問題有很大的幫助；下篇（第7∼14章）精選了127個典型的組裝失效現象或案例，較全面地展示了實際生產中遇到的各種工藝問題，包括由工藝、設計、元器件、PCB、操作、環境等因素引起的工藝問題，對處理現場生產問題、提高組裝的可靠性具有非常現實的指導作用。本書編寫形式新穎，直接切入主題，重點突出，是一本非常有價值的工具書，適合有一年以上實際工作經驗的電子裝聯工程師使用，也可作為大學本科、高職院校電子裝聯專業師生的參考書。 |
目錄：第1 章 表面組裝技術基礎/3
1.1 電子封裝工程/3
1.2 表面組裝技術/4
1.3 表面組裝基本工藝流程/6
1.4 PCBA 組裝方式/7
1.5 表面組裝元器件的封裝形式/10
1.6 印制電路板制造工藝/16
1.7 表面組裝工藝控制關鍵點/24
1.8 表面潤濕與可焊性/25
1.9 焊點的形成過程與金相組織/26
1.10 焊點質量判別/37
1.11 賈凡尼效應、電化學遷移與爬行腐蝕的概念/41
1.12 PCB 表面處理與工藝特性/45
第2 章 工藝輔料/59
2.1 助焊劑/59
2.2 焊膏/65
2.3 無鉛焊料/70
第3 章 核心工藝/74
3.1 鋼網設計/74
3.2 焊膏印刷/80
3.3 貼片/90
3.4 再流焊接/91
3.5 波峰焊接/103
3.6 選擇性波峰焊接/120
3.7 通孔再流焊接/126
3.8 柔性電路板組裝工藝/128
3.9 烙鐵焊接/130
第4 章 特定封裝組裝工藝/132
4.1 03015 組裝工藝/132
4.2 01005 組裝工藝/134
4.3 0201 組裝工藝/139
4.4 0.4mm CSP 組裝工藝/142
4.5 BGA 組裝工藝/148
4.6 PoP 組裝工藝/159
4.7 QFN 組裝工藝/166
4.8 陶瓷柱狀柵陣列元器件（CCGA）組裝工藝要點/173
4.9 晶振組裝工藝要點/174
4.10 片式電容組裝工藝要點/175
4.11 鋁電解電容膨脹變形對性能影響的評估/178
第5 章 可制造性設計/179
5.1 重要概念/179
5.2 PCBA 可制造性設計概述/183
5.3 基本的PCBA 可制造性設計/188
5.4 PCBA 自動化生產要求/189
5.5 組裝流程設計/194
5.6 再流焊接面元器件的布局設計/197
5.7 波峰焊接面元器件的布局設計/202
5.8 表面組裝元器件焊盤設計/209
5.9 插裝元器件孔盤設計/215
5.10 導通孔盤設計/216
5.11 焊盤與導線連接的設計/217
第6 章 現場工藝/218
6.1 現場制造通用工藝/218
6.2 潮敏元器件的應用指南/219
6.3 焊膏的管理與應用指南/232
6.4 焊膏印刷參數調試/234
6.5 再流焊接溫度曲線測試指南/237
6.6 再流焊接溫度曲線設置指南/239
6.7 波峰焊接機器參數設置指南/243
6.8 BGA 底部加固指南/244
下 篇 生產工藝問題與對策
第7 章 由工藝因素引起的焊接問題/251
7.1 密腳器件的橋連/251
7.2 密腳器件虛焊/253
7.3 空洞/254
7.4 元器件的側立、翻轉/267
7.5 BGA 虛焊/268
7.6 BGA 球窩現象/269
7.7 BGA 的縮錫斷裂/272
7.8 鏡面對貼BGA 縮錫斷裂現象/275
7.9 BGA 焊點機械應力斷裂/278
7.10 BGA 熱重熔斷裂/288
7.11 BGA 結構型斷裂/290
7.12 BGA 焊盤不潤濕/291
7.13 BGA 焊盤不潤濕（特定條件：焊盤無焊膏）/292
7.14 BGA 黑盤斷裂/293
7.15 BGA 返修工藝中出現的橋連/294
7.16 BGA 焊點間橋連/296
7.17 BGA 焊點與鄰近導通孔錫環間橋連/297
7.18 無鉛焊點表面微裂紋現象/298
7.19 ENIG 焊盤上的焊錫污染/299
7.20 ENIG 焊盤上的焊劑污染/300
7.21 錫球——特定條件：再流焊接工藝/301
7.22 錫球——特定條件：波峰焊接工藝/302
7.23 立碑/303
7.24 錫珠/305
7.25 0603 片式元件波峰焊接時兩焊端橋連/306
7.26 插件元器件橋連/307
7.27 插件橋連——特定條件：安裝形態（引線、焊盤、間距組成的環境）引起的/308
7.28 插件橋連——特定條件：掩模板開窗引起的/309
7.29 波峰焊接掉片/310
7.30 波峰焊接掩模板設計不合理導致的冷焊問題/311
7.31 PCB 變色但焊膏沒有熔化/312
7.32 元器件移位/313
7.33 元器件移位——特定條件：設計/ 工藝不當/314
7.34 元器件移位——特定條件：較大尺寸熱沉焊盤上有盲孔/315
7.35 元器件移位——特定條件：焊盤比引腳寬/316
7.36 元器件移位——特定條件：元器件下導通孔塞孔不良/317
7.37 元器件移位——特定條件：元器件焊端不對稱/318
7.38 通孔再流焊接插針太短導致氣孔/319
7.39 測試設計不當造成焊盤被燒焦并脫落/320
7.40 熱沉元器件焊劑殘留物聚集現象/321
7.41 熱沉焊盤導熱孔底面冒錫/322
7.42 熱沉焊盤虛焊/324
7.43 片式電容因工藝引起的開裂失效/325
7.44 銅柱連接塊開焊/326
第8 章 由PCB 引起的問題/329
8.1 無鉛HDI 板分層/329
8.2 再流焊接時導通孔“長”出黑色物質/330
8.3 波峰焊接點吹孔/331
8.4 BGA 拖尾孔/332
8.5 ENIG 板波峰焊接后插件孔盤邊緣不潤濕現象/333
8.6 ENIG 表面過爐后變色/335
8.7 ENIG 面區域性麻點狀腐蝕現象/336
8.8 OSP 板波峰焊接時金屬化孔透錫不良/337
8.9 噴純錫對焊接的影響 /338
8.10 阻焊劑起泡/339
8.11 ENIG 鍍孔壓接問題/340
8.12 PCB 光板過爐（無焊膏）焊盤變深黃色/341
8.13 微盲孔內殘留物引起BGA 焊點空洞大尺寸化/342
8.14 超儲存期板焊接分層/343
8.15 PCB 局部凹陷引起焊膏橋連/344
8.16 BGA 下導通孔阻焊偏位/345
8.17 噴錫板導通孔容易產生藏錫珠的現象/346
8.18 噴錫板單面塞孔容易產生藏錫珠的現象/347
8.19 CAF 引起的PCBA 失效/348
8.20 元器件下導通孔塞孔不良導致元器件移位/350
8.21 PCB 基材波峰焊接后起白斑現象/351
8.22 BGA 焊盤下 PCB 次表層樹脂開裂/354
8.23 導通孔孔壁與內層導線斷裂/356
第9 章 由元器件電極結構、封裝引起的問題 /359
9.1 銀電極滲析/359
9.2 單側引腳連接器開焊/360
9.3 寬引腳元器件焊點開焊/361
9.4 片式排阻虛焊（開焊）/362
9.5 QFN 虛焊/363
9.6 元器件熱變形引起的開焊/364
9.7 Slug-BGA 的虛焊 /365
9.8 陶瓷板塑封模塊焊接時內焊點橋連/366
9.9 全矩陣BGA 的返修—角部焊點橋連或心部焊點橋連/367
9.10 銅柱焊端的焊接—焊點斷裂/368
9.11 堆疊封裝焊接造成的內部橋連/369
9.12 手機EMI 器件的虛焊/370
9.13 F-BGA 翹曲/371
9.14 復合器件內部開裂—晶振內部/372
9.15 連接器壓接后偏斜/373
9.16 引腳伸出PCB 太長，導致通孔再流焊接“球頭現象”/374
9.17 鉭電容旁元器件被吹走/375
9.18 灌封器件吹氣/377
9.19 手機側鍵內進松香/378
9.20 MLP（ Molded Laser PoP）的虛焊與橋連 /379
9.21 表貼連接器焊接動態變形/382
第10 章 由設備引起的問題/384
10.1 再流焊接后PCB 表面出現異物/384
10.2 PCB 靜電引起Dek 印刷機頻繁死機/385
10.3 再流焊接爐鏈條顫動引起元器件移位/386
10.4 再流焊接爐導軌故障使單板被燒焦/387
10.5 貼片機PCB 夾持工作臺上下沖擊引起重元器件移位/388
10.6 鋼網變形導致BGA 橋連/389
10.7 擦網紙與擦網工藝引起的問題/390
第11 章 由設計因素引起的工藝問題/392
11.1 HDI 板焊盤上的微盲孔引起的少錫/ 開焊/392
11.2 焊盤上開金屬化孔引起的虛焊、冒錫球/393
11.3 焊盤與元器件引腳尺寸不匹配引起開焊/395
11.4 測試盤接通率低/396
11.5 BGA 附近設計有緊固件，無工裝裝配時容易引起BGA 焊點斷裂/397
11.6 散熱器彈性螺釘布局不合理引起周邊BGA 的焊點拉斷/398
11.7 局部波峰焊接工藝下元器件布局不合理導致被撞掉/399
11.8 模塊黏合工藝引起片式電容開裂/400
11.9 具有不同焊接溫度需求的元器件被布局在同一面/401
11.10 設計不當引起片式電容失效/402
11.11 設計不當導致模塊電源焊點斷裂/403
11.12 拼板V 槽殘留厚度小導致PCB 嚴重變形/405
11.13 0.4mm 間距CSP 焊盤區域凹陷/407
11.14 薄板拼板連接橋寬度不足引起變形/408
11.15 灌封PCBA 插件焊點斷裂/409
11.16 機械盲孔板的孔盤環寬小導致PCB 制作良率低/410
11.17 面板結構設計不合理導致裝配時LED 被撞/412
第12 章 由手工焊接、三防工藝引起的問題/413
12.1 焊點表面殘留焊劑白化/413
12.2 焊點附近三防漆變白/414
12.3 導通孔焊盤及元器件焊端發黑/415
第13 章 操作不當引起的焊點斷裂與元器件損傷/416
13.1 不當的拆連接器操作使得SOP 引腳被拉斷/416
13.2 機械沖擊引起的BGA 斷裂/417
13.3 多次彎曲造成的BGA 焊盤被拉斷/418
13.4 無工裝安裝螺釘導致BGA 焊點被拉斷/419
13.5 散熱器彈性螺釘引起周邊BGA 的焊點被拉斷/420
13.6 元器件被周轉車導槽撞掉/421
第14 章 腐蝕失效/422
14.1 常見的腐蝕現象/422
14.2 厚膜電阻/ 排阻硫化失效/424
14.3 電容硫化現象/426
14.4 PCB 爬行腐蝕現象/428
14.5 SOP 爬行腐蝕現象/430
14.6 Ag 有關的典型失效/435
附錄A 國產SMT 設備與材料/439
A.1 國產SMT 設備的發展歷程/439
A.2 SMT 國產設備與材料/441
附錄B 術語·縮寫·簡稱/444
參考文獻/446 |
| 序： |
