电子装联操作工应会技术基础

目 录

第1章 绪论 1

第2章 电子装联软钎焊原理和焊点可靠性分析 5

2.1 软钎焊简介 6

2.1.1 引言 6

2.1.2 焊接的定义和分类 6

2.1.3 软钎焊的定义和特点 7

2.2 软钎焊原理 7

2.2.1 软钎焊过程中的各种反应 7

2.2.2 软钎焊过程中的四个步骤 8

2.2.3 软钎焊料 12

2.2.4 PCB表面焊盘的处理方式 17

2.2.5 元器件引脚的处理方式 19

2.2.6 软钎焊机理与金属的晶相显微结构 20

2.3 焊点可靠性分析 24

2.3.1 焊点可靠性概述 24

2.3.2 焊缝的金相组织 24

2.3.3 金属间结合层的厚度与强度的关系 25

2.3.4 焊料的组织与性质 27

2.4 锡基软钎焊应用中的几个典型问题和案例 29

2.4.1 偏析 29

2.4.2 Flit-lifting和缩锡 31

2.4.3 球窝（Head In Pillow） 33

2.4.4 金脆 35

2.4.5 浸析 36

2.5 总结 37

思考题 38

第3章 现代电子生产前操作应会 39

3.1 PCB清洁作业 40

3.1.1 PCB清洁的目的及意义 40

3.1.2 PCB清洁作业步骤 40

3.1.3 注意事项 41

3.2 元器件成型作业 42

3.2.1 成型的目的及分类 42

3.2.2 各类元器件的成型要求及设备 42

思考题 62

第4章 现代电子SMT工序操作应会 63

4.1 锡膏印刷质量控制 64

4.1.1 锡膏印刷的意义 64

4.1.2 锡膏印刷质量检测及现场加工质量控制 64

4.1.3 注意事项 67

4.2 点胶工艺控制 68

4.2.1 名词定义 68

4.2.2 点胶机点胶工艺控制要求 68

4.2.3 钢网刮胶工艺要求 69

4.3 SMC&SMD贴片作业及质量控制 71

4.3.1 名词定义 71

4.3.2 SMC/SMD贴片质量控制要求 71

4.4 再流焊接作业及质量控制 73

4.4.1 名词定义 73

4.4.2 再流焊接作业及质量检测总体要求 74

4.4.3 各级产品常见元器件的焊接要求 75

4.4.4 炉后常见的焊接缺陷案例 87

4.5 自动光学检测设备的应用 92

4.5.1 自动光学检测设备种类 92

4.5.2 焊膏检测AOI设备的检验要求 92

4.5.3 炉前AOI检测设备的使用要求 94

4.5.4 再流焊后的AOI检测设备 97

4.5.5 AOI可测试性设计 100

4.5.6 AOI测试盲点 101

思考题 102

第5章 现代电子THT工序操作应会 103

5.1 元器件插装作业 104

5.1.1 名词定义 104

5.1.2 元器件插装作业要求及质量检测验收 104

5.2 波峰焊接质量控制 120

5.2.1 名词定义 120

5.2.2 波峰焊接质量检测要求及现场加工质量控制 120

思考题 128

第6章 手工焊接、压接、电批使用、分板、涂覆操作应会 129

6.1 电烙铁使用技术 130

6.1.1 教学目的 130

6.1.2 电烙铁和烙铁头的选用和适用范围 130

6.1.3 电烙铁使用方法 131

6.1.4 电烙铁的保养方法 138

6.1.5 电烙铁的管理 140

6.1.6 电烙铁焊接要求 140

6.1.7 安全注意事项 141

6.1.8 测温计使用注意事项 141

6.2 压接作业 141

6.2.1 半自动压接 141

6.2.2 全自动压接 143

6.2.3 压接工艺过程控制的意义 145

6.2.4 常见压接不良 145

6.2.5 压接工艺过程控制 146

6.2.6 对压接件的控制 146

6.3 电批使用 147

6.3.1 教学目的 147

6.3.2 电批使用要求 147

6.3.3 有源电批操作方法 149

6.3.4 无源电批操作方法 150

6.3.5 电批操作注意事项 151

6.3.6 电批扭矩设定和校验要求 151

6.3.7 电批日常检查与维护保养 152

6.3.8 电批使用安全注意事项 153

6.3.9 扭矩测试仪使用方法 154

6.4 分板作业 155

6.4.1 分板设备简介 155

6.4.2 走刀式分板机操作要求 156

6.4.3 铣刀式分板机操作要求 160

6.5 PCBA组件三防涂覆 165

6.5.1 三防涂覆简介 165

6.5.2 三防涂覆质量标准 166

6.5.3 三防涂覆质量控制 168

6.5.4 常见缺陷及原因 169

思考题 170

第7章 现代电子返修技术应会 171

7.1 概述 172

7.2 常见返修技术介绍 172

7.2.1 定义 172

7.2.2 常见返修技术 172

7.2.3 电烙铁返修技术 173

7.2.4 BGA返修台返修技术 180

7.2.5 热风仪返修技术 183

7.2.6 小锡炉返修技术 185

7.2.7 热板炉返修技术 187

7.2.8 返修技术选取 187

7.3 返修技术应用及举例 188

7.3.1 返修技术应用分类 188

7.3.2 片式表贴元器件返修（电烙铁返修技术） 188

7.3.3 多引脚表贴元器件（QFP、SOP）返修（热风枪拆卸，电烙铁焊接） 191

7.3.4 BGA封装元器件返修（BGA返修台返修） 192

7.3.5 POP封装元器件返修（BGA返修台返修） 194

7.3.6 QFN封装元器件返修（热风仪、BGA返修台返修） 196

7.3.7 通孔插件元器件返修（小锡炉返修） 197

思考题 198

第8章 电子装联设备维护保养应会 199

8.1 焊膏印刷机维护保养 200

8.1.1 适用说明 200

8.1.2 参考说明 200

8.1.3 维护、保养内容 200

8.2 贴片机维护保养 208

8.2.1 适用范围 208

8.2.2 引用文件 208

8.2.3 名词定义 208

8.2.4 贴片机维护、保养分类 209

8.2.5 贴片机维护、保养方法 209

8.3 再流焊接设备维护保养 227

8.3.1 适用范围 227

8.3.2 引用文件 227

8.3.3 名词定义 227

8.3.4 强化对再流焊设备保养的必要性 227

8.3.5 工具和物料 228

8.3.6 安全要求 229

8.3.7 再流焊设备通用维护、保养方法 230

8.3.8 BTU回流炉维护、保养方法 234

8.4 自动光学检测设备维护保养 237

8.4.1 适用范围 237

8.4.2 炉后AOI设备VT-WINII 237

8.4.3 SPI设备维护保养 241

8.5 常用离线检测设备维护保养 247

8.5.1 适用范围 247

8.5.2 参考文件 247

8.5.3 名词定义 247

8.5.4 安全防护 247

8.5.5 X-RAY系统构成及其功能 248

8.5.6 X-TEK X-RAY检测仪维修、保养规范 250

8.5.7 PHOENIX 的 X-RAY检测仪维修、保养规范 253

8.5.8 ERSASCOPE2 光学检查系统维护保养 256

8.5.9 LSM 300焊膏厚度测试仪维护保养 258

8.6 波峰焊设备维护保养 259

8.6.1 适应范围 259

8.6.2 名词定义 259

8.6.3 主要设备举例 259

8.6.4 波峰焊接设备系统的组成及工作原理 261

8.6.5 保养分级和配套工具 265

8.6.6 场地防护与安全文明要求 266

8.6.7 波峰焊接设备保养内容及其要求 266

思考题 272

第9章 现代电子SMT、THT常见焊接缺陷与对策 273

9.1 SMT、THT常见问题分类 274

9.2 印锡工序常见缺陷及解决方法 274

9.2.1 印锡工序主要参数 274

9.2.2 印锡工序常见缺陷及对策 274

9.3 贴片工序常见缺陷及解决方法 281

9.3.1 贴片工序主要参数及部件 281

9.3.2 贴片工序常见缺陷及对策 282

9.4 回流工序常见缺陷及解决方法 286

9.4.1 回流工序主要参数 286

9.4.2 回流工序常见缺陷及对策 287

9.5 波峰焊接常见缺陷及解决方法 304

9.5.1 波峰焊接工艺的关键参数 304

9.5.2 虚焊 305

9.5.3 不润湿及反润湿 306

9.5.4 焊点轮廓敷形不良 307

9.5.5 针孔或吹孔 309

9.5.6 拉尖 310

9.5.7 溅钎料珠及钎料球 311

9.5.8 桥连 312

9.5.9 金属化孔填充不良 315

思考题 317

参考文献 319

跋 321

本书详细介绍了现代电子装联工艺过程中，各个工序常见的技术要求及对异常问题的处理方法，包括从PCB到PCBA及最终产品的每一个主要过程，如PCB清洁、印锡、点胶、贴片、回流、AOI检测、手工焊、压接、电批使用、三防涂覆、返修技术、各类设备维护保养等，贯穿整个单板加工的工艺流程。同时还介绍了各个环节对从业者的基本要求，所涉及的案例都是实际生产过程中经常发生的，贴近实际生产，避免了生硬的理论知识灌输，采取图文并茂的形式便于读者理解，对从业者的技能提升很有帮助。

目 录

第1章 电子装联焊接技术基础理论 1

1.1 电子装联焊接概论 2

1.1.1 电子装联焊接的定义和分类 2

1.1.2 在电子装联中为什么要采用软钎焊工艺及其特点 2

1.1.3 软钎焊技术在电子装联工艺中的重要地位 3

1.2 焊接科学及基础理论 4

1.2.1 焊接技术概述 4

1.2.2 金属焊接接合机理 4

1.2.3 润湿理论——杨氏公式 9

1.2.4 接触角（"para" label-module="para">

1.2.5 弯曲液面下的附加压强——拉普拉斯方程 12

1.2.6 扩散、菲克（Fick）定律及扩散激活能 14

1.2.7 毛细现象 18

1.2.8 母材的熔蚀 20

1.3 焊接接头及其形成过程 21

1.3.1 润湿和连接界面 21

1.3.2 可焊性 22

1.3.3 固着面积 22

1.3.4 钎料接头产生连接强度的机理 22

1.3.5 形成焊接连接的必要条件 24

1.3.6 焊接接头形成的物理过程 26

1.4 焊接接头界面的金属状态 28

1.4.1 界面层的金属组织 28

1.4.2 合金层（金属间化合物）的形成 29

1.4.3 界面层的结晶和凝固 35

1.4.4 焊点的接头厚度和钎接温度对焊点的机械强度的影响 35

思考题 36

第2章 焊接接头的界面特性 39

2.1 焊料的润湿和界面的形成 40

2.1.1 焊料的润湿 40

2.1.2 界面的形成 41

2.1.3 焊接界面反应机理 42

2.2 界面反应和组织 44

2.2.1 Sn和Cu的界面反应 44

2.2.2 Sn基焊料和母材Cu的界面反应 45

2.2.3 Sn基焊料合金和Ni的界面反应 49

2.2.4 Sn基焊料和Ni/Au镀层的冶金反应 51

2.2.5 Sn基焊料和Pd及Ni/Pd/Au涂覆层的冶金反应 53

2.2.6 Sn基焊料和Fe基合金的界面反应 54

2.2.7 Sn基焊料和被OSP保护金属的界面反应 55

思考题 57

第3章 电子装联焊接用焊料 59

3.1 焊料冶金学知识 60

3.1.1 冶金学导言 60

3.1.2 相图 62

3.2 有Pb焊接用的SnPb基焊料 64

3.2.1 焊料常用的几种基本金属元素特性 64

3.2.2 SnPb合金 66

3.2.3 工程用SnPb焊料应用分析 67

3.2.4 SnPb焊料的蠕变性能 70

3.2.5 SnPb焊料合金中的杂质及其影响 70

3.2.6 Sn基有Pb焊料的工程应用 73

3.3 无Pb焊料合金 75

3.3.1 无Pb焊料合金的发展概况 75

3.3.2 实用的无Pb焊料合金 77

3.3.3 实用替代合金的应用特性 78

3.3.4 SnAg系合金 79

3.3.5 SnCu系合金 81

3.4.6 SnBi系合金 82

3.3.7 SnZn系合金 83

3.3.8 SnAgCu 焊料合金 84

3.3.9 SnAgCuBi四元合金 88

3.3.10 SnAgBi、SnAgBiIn合金 89

3.5 IPC SPVC推荐的无Pb焊料合金及其评估 89

3.5.1 IPC SPVC推荐的无Pb焊料合金 89

3.5.2 IPC SPVC对所推荐焊料的研究评估 89

3.6 无Pb焊料合金性能比较 89

3.6.1 SnAgCu与Sn37Pb的工艺性比较 89

3.6.2 常用的无Pb焊料合金的应用性能 90

3.6.3 成分、熔化温度范围和成本 90

3.6.4 润湿性 91

2.6.5 其他主要物理性能 91

2.6.6 接合界面 91

思考题 92

第4章 电子装联焊接用助焊剂 93

4.1 焊料的氧化 94

4.1.1 焊料氧化的基本概念 94

4.1.2 影响焊料氧化的基本因素 94

4.2 助焊剂化学 95

4.2.1 助焊剂在焊接过程中的意义 95

4.2.2 助焊剂的作用及作用机理 97

4.2.3 助焊剂应具备的技术特性 99

4.2.4 助焊剂应具备的应用特性 102

4.2.5 助焊剂的分类 102

4.2.6 电子装联焊接用助焊剂的溶剂 107

4.2.7 无铅工艺对助焊剂的挑战 107

4.2.8 无铅助焊剂需要关注的主要性能与可靠性指标 110

4.2.9 助焊剂中活性物质的化学物理特性 110

思考题 113

第5章 电子装联焊接用焊膏 115

5.1 概述 116

5.1.1 定义和用途 116

5.1.2 组成和特性 116

5.2 焊膏中常用的焊料合金成分及特性 116

5.2.1 焊膏中常用的焊料合金成分 116

5.2.2 焊膏中常用的焊料合金的特性 119

5.3 焊膏中的糊状助焊剂 121

5.3.1 焊膏中糊状助焊剂的组成及其要求 121

5.3.2 糊状助焊剂各组成部分的作用及作用机理 121

5.3.3 黏合剂 125

5.3.4 触变剂 125

5.3.5 溶剂 126

5.4 焊膏的应用特性 126

5.4.1 焊膏的应用特性 126

5.4.2 焊膏组成及特性对应用特性的影响 127

5.4.3 无铅焊膏应用的工艺性问题 127

5.5 如何选择和评估焊膏 128

5.5.1 选用焊膏时应注意的问题 128

5.5.2 如何评估焊膏 129

5.6 焊膏产品的新发展 130

5.6.1 新概念焊膏1——失活焊膏介绍 130

5.6.2 新概念焊膏2——不用冷藏和解冻，拿来就用的焊膏 134

5.6.3 掺入微量Co的无铅低银焊膏 134

思考题 142

第6章 电子装联焊接接头设计 145

6.1 焊点的接头 146

6.1.1 焊接接头设计的意义 146

6.1.2 焊点的接头模型 146

6.1.3 焊接的基本接头结构 147

6.2 焊接接头结构设计对接头机电性能的影响 148

6.2.1 接头的几何形状设计及强度分析 148

6.2.2 焊接接头的电气特性 151

6.3 影响焊接接头机械强度的因素 154

6.3.1 施用的焊料量对焊点剪切强度的影响 154

6.3.2 与熔化焊料接触的时间对焊点剪切强度的影响 155

6.3.3 焊接温度对接头剪切强度的影响 155

6.3.4 接头厚度对强度的影响 156

6.3.5 接头强度随焊料合金成分和基体金属的变化 157

6.3.6 焊料接头的抗蠕变强度 158

6.4 SMT再流焊接接合部的工艺设计 160

6.4.1 THT和SMT焊点接合部的差异 160

6.4.2 再流焊接接合部的工艺设计 162

6.4.3 片式元器件焊接接合部的工艺设计 164

6.4.4 QFP焊接接合部的工艺设计 171

6.4.5 BGA、CSP再流焊接接合部的工艺设计 175

思考题 179

第7章 焊接接头母材的预处理及可焊性检测和评估 181

7.1 焊接接头母材的概述 182

7.1.1 母材及其要求 182

7.1.2 母材常用的材料及其特性 182

7.2 母材金属焊接的前处理 184

7.2.1 母材金属焊接前处理的意义及处理方法 184

7.2.2 母材的可焊性涂覆 185

7.2.3 镀层的可焊性评估 187

7.3 元器件引脚常用可焊性镀层的特性描述 188

7.3.1 Au镀层 188

7.3.2 Ag镀层 190

7.3.3 Ni镀层 190

7.3.4 Sn镀层 191

7.3.5 Cu镀层 192

7.3.6 Pd镀层 193

7.3.7 Sn基合金镀层 193

7.4 PCB焊盘常用涂层及其特性 194

7.4.1 PCB焊盘涂层材料选择时应考虑的因素 194

7.4.2 HASL- Sn、SnPb 195

7.4.3 ENIG Ni（P）/Au涂覆层 195

7.4.4 Im-Sn涂覆层 197

7.4.5 Im-Ag涂层 197

7.4.6 OSP涂覆 198

7.4.7 PCB表面涂覆体系的比较 199

7.5 母材金属镀层的腐蚀（氧化） 199

7.5.1 金属腐蚀的定义 199

7.5.2 金属腐蚀的分类 200

7.6 母材金属镀层的可焊性试验 205

7.6.1 可焊性概念 205

7.6.2 母材镀层在贮存期可焊性的蜕变及其试验方法 206

7.6.3 可焊性试验方法 208

思考题 212

第8章 现代电子装联PCBA焊接的DMF要求 215

8.1 PCBA焊接DFM 要求对产品生产质量的意义 216

8.1.1 概述 216

8.1.2 DFM是贯彻执行相关产品焊接质量标准的前提 216

8.1.3 良好的DFM对PCBA生产的重要意义 216

8.2 电子产品的分类及安装焊接的质量等级和要求 217

8.2.1 电子产品安装焊接的质量等级 217

8.2.2 电子产品的最终使用类型 218

8.2.3 电子产品的安装类型 218

8.2.4 电子产品的可生产性级别 219

8.3 PCBA波峰焊接安装设计的DFM要求 219

8.3.1 现代电子装联波峰焊接技术特征 219

8.3.2 PCB布线设计应遵循的DFM规则及考虑的因素 220

8.3.3 元器件在PCB上的安装布局要求 220

8.3.4 安装结构形态的选择 221

8.3.5 电源线、地线及导通孔的考虑 223

8.3.6 采用拼板结构时应注意的问题 223

8.3.7 测试焊盘的设置 224

8.3.8 元器件间距 224

8.3.9 阻焊膜的设计 224

8.3.10 排版与布局 225

8.3.11 元器件的安放 225

8.3.12 THT方式的图形布局 226

8.3.13 导线的线形设计 229

8.4 PCBA-SMT方式波峰焊接安装设计的DFM要求 232

8.4.1 PCBA-SMT方式的图形设计 232

8.4.2 IC插座焊盘的排列走向 234

8.4.3 直线密集型焊盘 235

8.4.4 引线伸出焊盘的高度 235

8.4.5 工艺区的设置 235

8.4.6 热工方面的考虑 236

8.4.7 SMT方式安装结构的波峰焊接要求 236

8.4.8 减少热损坏的安装和焊法 239

8.4.9 减少波峰焊接桥连率的安装法 239

8.5 PCBA再流焊接安装设计的DFM要求 240

8.5.1 选用SMT的原则 240

8.5.2 元器件间隔 240

8.5.3 适于清洁的元器件离板高度 241

8.5.4 基准点标记 241

8.5.5 布线设计的DMF要求 243

8.5.6 再流焊接对PCB焊盘的设计要求 245

8.5.7 元器件安装 247

思考题 248

第9章 电子装联焊接技术应用概论 249

9.1 电子装联焊接技术概论 250

9.1.1 概述 250

9.1.2 电子装联高效焊接技术 250

9.1.3 焊接方法的分类 250

9.2 电子装联焊接技术的发展 252

9.2.1 传热式焊接方式 252

9.2.2 辐射热焊接方式 257

9.3 自动化焊接系统 259

9.3.1 概述 259

9.3.2 波峰焊接技术的发展 260

9.3.3 再流焊接技术的发展 269

思考题 273

第10章 波峰焊接工艺窗口设计及其控制 275

10.1 影响波峰焊接效果的四要素 276

10.1.1 母材金属的可焊性 276

10.1.2 波峰焊接设备 277

10.1.3 PCB图形设计的波峰焊接工艺性 279

10.1.4 波峰焊接工艺的优化 279

10.1.5 无铅波峰焊接的工艺性问题 281

10.2 SMA波峰焊接的波形选择 281

10.2.1 SMA波峰焊接工艺的特殊性 281

10.2.2 气泡遮蔽效应 282

10.2.3 阴影效应 282

10.2.4 SMC/SMD的焊接特性和安装设计中应注意的事项 283

10.3 波峰焊接工艺窗口设计 284

10.3.1 正确进行波峰焊接工艺窗口设计的重要性 284

10.3.2 上机前的烘干处理 284

10.3.3 涂覆助焊剂 285

10.3.4 预热温度 285

10.3.5 焊料槽温度 288

10.3.6 夹送速度 290

10.3.7 夹送倾角 291

10.3.8 波峰高度 292

10.3.9 压波深度 292

10.3.10 冷却 293

10.4 波峰焊接工艺窗口控制 293

10.4.1 工艺窗口控制的意义 293

10.4.2 波峰焊接工艺窗口必须受控 293

10.4.3 PCB可焊性的监控 294

10.4.4 波峰焊接设备工序能力系数（Cpk）的实时监控 294

10.4.5 助焊剂涂覆监控 296

10.4.6 波峰焊接温度曲线的监控 296

10.4.7 波峰焊接中焊料槽杂质污染的危害 297

10.4.8 防污染的对策 298

思考题 300

第11章 再流焊接工艺窗口设计及其控制 303

11.1 再流焊接工艺要素分析 304

11.1.1 焊前应确认的调节条件及检查项目 304

11.1.2 SMT组装工艺影响因素 304

11.2 再流焊接温度-时间曲线 305

11.2.1 再流焊接工艺过程中的温度特性 305

11.2.2 再流焊接过程中影响温度-时间曲线的因素 307

11.2.3 正确设置再流温度-时间曲线的意义 309

11.2.4 怎样设定再流温度-时间曲线 310

11.2.5 目前流行的再流温度-时间曲线的类型 315

11.3 再流焊接工艺窗口设计 317

11.3.1 再流焊接工艺参数 317

11.3.2 再流焊接工艺窗口控制 320

11.4 有铅和无铅混合安装PCBA再流焊接工艺窗口设计 322

11.4.1 无铅PCBA的再流焊接问题 322

11.4.2 有铅和无铅混合安装的过渡时期 323

11.5 再流焊接中的其他相关问题 326

11.5.1 气相再流焊接 326

11.5.2 在氮气保护气氛中的再流焊接 326

11.5.3 清洗与免清洗 327

11.5.4 双面PCB再流 328

思考题 328

第12章 电子装联的选择焊法及模组焊法 329

12.1 电子装联的选择焊法 330

12.1.1 问题的提出 330

12.1.2 选择性焊接工艺应运而生 331

12.2 选择性焊接技术 331

12.2.1 选择性焊接技术的适用性 331

12.2.2 选择性焊接设备及其应用 332

12.2.3 选用购选择性焊接工艺时需考虑的问题 334

12.2.4 点波峰选择性焊接的工序组成 334

12.3 模组焊接系统 339

12.3.1 模组焊接系统的发展 339

12.3.2 ERSA VERSAFLOW 纯模组焊接设备 339

12.3.3 ERSA VERSAFLOW的点选择 模组焊接复合焊接系统 340

12.3.4 日本模式 341

思考题 342

第13章 电子装联焊接缺陷概论 343

13.1 波峰焊接常见缺陷及其抑制 344

13.1.1 波峰焊接中常见的缺陷现象 344

13.1.2 虚焊 344

13.1.3 冷焊 346

13.1.4 不润湿及反润湿 348

13.1.5 其他的缺陷 349

13.2 无铅波峰焊接中的特有缺陷现象 364

13.2.1 概述 364

13.2.2 无铅焊点的外观 364

13.2.3 焊缘起翘现象 365

13.2.4 焊缘起翘实例 370

13.2.5 从起翘发生的机理看抑制的对策 374

13.3 再流焊接常见缺陷及其抑制 377

13.3.1 脱焊 377

13.3.2 焊膏再流不完全 378

13.3.3 不润湿和反润湿 378

13.3.4 焊料小球 379

13.3.5 墓碑现象 382

13.3.6 芯吸现象 385

13.3.7 桥连现象 385

13.3.8 封装体起泡和开裂 386

13.3.9 焊料残渣 386

13.3.10 球状面阵列器件（BGA、CSP）焊料再流不完全 387

13.3.11 器件焊点破裂 387

13.4 再流焊接中的空洞和球窝 387

13.4.1 空洞 387

13.4.2 球窝（HIP） 389

思考题 393

参考文献 395

跋 3972100433B

第1章 绪论 1

1.1 工艺概述 2

1.1.1 什么是工艺 2

1.1.2 如何理解工艺 2

1.1.3 什么是电子装联工艺 2

1.2 电子装联工艺技术的发展 3

1.2.1 发展历程 3

1.2.2 国内外发展状况 4

1.3 电子装联工艺学 6

1.3.1 什么是电子装联工艺学 6

1.3.2 现代电子装联工艺学特点 7

1.3.3 现代电子装联工艺的发展方向 7

思考题1 8

第2章 现代电子装联器件封装 9

2.1 概述 10

2.1.1 封装的基本概念 10

2.1.2 电子封装的三个级别 11

2.2 元器件封装引脚 12

2.2.1 电子元器件引脚（电极）材料及其特性 12

2.2.2 引脚的可焊性涂层 14

2.3 常用元器件引线材料的镀层 24

2.3.1 THT/THD类元器件引脚材料及镀层结构 24

2.3.2 SMC/SMD类元器件引脚（电极）用材料及镀层结构 27

2.4 镀层可焊性的储存期试验及试验方法 33

2.4.1 储存期对可焊性的影响 33

2.4.2 加速老化处理试验 34

2.4.3 可焊性试验方法及其标准化 35

2.5 插装元器件 44

2.5.1 插装元器件的形式 44

2.5.2 常见插装元器件方向/极性的识别 44

2.5.3 常用插装元器件在印制电路板上的丝印标识 48

2.5.4 插装元器件的引脚成型 50

2.6 潮湿敏感元器件 54

2.6.1 基本概念 54

2.6.2 MSD的分类以及SMT包装袋分级 56

2.6.3 潮湿敏感性标志 58

2.6.4 MSD的入库、储存、配送、组装工艺过程管理 59

思考题2 64

第3章 印制电路板 65

3.1 概述 66

3.1.1 基本概念 66

3.1.2 发展历程 66

3.1.3 印制板的分类 69

3.2 印制电路板制作 70

3.2.1 PCB构成 70

3.2.2 PCB加工 71

3.3 现代电子装联过程中常见的PCB缺陷 82

3.3.1 装联中的几种常见缺陷 82

3.3.2 检查工具和方法 84

3.3.3 常见缺陷的判定 84

3.4 PCB的可制造性设计 90

3.4.1 可制造性设计的重要性 90

3.4.2 制造工艺能力 91

3.4.3 可制造性设计过程 92

3.4.4 PCB电子装联可制造性设计 93

思考题3 106

第4章 电子装联用辅料 107

4.1 概述 108

4.1.1 电子装联用辅料的作用 108

4.1.2 电子装联用辅料的构成 108

4.2 钎料 108

4.2.1 钎料的定义和分类 108

4.2.2 锡铅钎料的特性和应用 108

4.2.3 无铅钎料的特性和应用 110

4.2.4 钎料中的杂质及其影响 111

4.2.5 钎料的评估和选择 112

4.3 电子装联用助焊剂 112

4.3.1 助焊剂的分类 112

4.3.2 按助焊剂活性分类 113

4.3.3 按JST-D-004分类 113

4.3.4 助焊剂的作用及作用机理 113

4.3.5 在焊接中如何评估和选择助焊剂 116

4.4 再流焊接用焊膏 117

4.4.1 定义和特性 117

4.4.2 焊膏中常用的钎料合金成分及其种类 118

4.4.3 焊膏中糊状助焊剂各组成部分的作用及作用机理 118

4.4.4 焊膏的应用特性 120

4.4.5 如何选择和评估焊膏 120

4.5 电子胶水 122

4.5.1 电子胶水的种类和特性 122

4.5.2 电子胶水选择时应注意的问题 122

4.5.3 常用电子胶水 122

4.6 其他类电子装联辅料 124

4.6.1 金手指保护胶纸 124

4.6.2 耐高温胶纸 124

4.6.3 清洗剂 124

思考题4 124

第5章 软钎焊接工艺技术 125

5.1 软钎焊接理论 126

5.1.1 什么是软钎焊 126

5.1.2 软钎焊接机理 127

5.2 手工焊接工艺 129

5.2.1 手工焊接用工具和材料 129

5.2.2 手工焊接工艺 132

5.2.3 手工焊接注意事项 138

5.3 波峰焊焊接工艺 139

5.3.1 波峰焊焊接机理 139

5.3.2 波峰焊焊接工艺参数 142

5.3.3 波峰焊焊接工艺窗口的调制 147

5.3.4 故障模式、原理和解决方法 147

5.4 选择性波峰焊焊接工艺 156

5.4.1 工艺原理 156

5.4.2 工艺参数 158

5.4.3 选择性波峰焊焊接工艺窗口调制 161

5.4.4 选择性波峰焊焊接故障模式、原理和解决方法 164

5.5 再流焊接工艺 172

5.5.1 再流焊接机理 172

5.5.2 主要工艺参数 173

5.5.3 再流焊接工艺参数的调制 174

5.5.4 再流焊接故障模式、原理和解决方法 177

5.6 其他焊接工艺 183

5.6.1 气相回流焊接工艺 183

5.6.2 压焊工艺 183

5.6.3 激光焊接工艺 183

思考题5 184

第6章 压接工艺技术 185

6.1 压接概念 186

6.1.1 什么是压接连接 186

6.1.2 压接工艺的应用和压接端子的特点 186

6.2 压接机理 187

6.3 压接设备及工装 189

6.3.1 压接方式分类及设备 189

6.3.2 压接工装 191

6.4 压接设计工艺性要求 192

6.4.1 单板上压接连接器周围元器件布局要求 192

6.4.2 常用压接元器件的安装孔径和焊盘尺寸 193

6.4.3 背板设计要求 193

6.4.4 常见压接元器件设计检查 195

6.5 压接操作通用要求 195

6.5.1 半自动压接单点通用要求 195

6.5.2 全自动压接单点通用要求 196

6.6 压接工艺过程控制 199

6.6.1 压接工艺过程控制的意义 199

6.6.2 影响压接的主要工艺参数 199

6.6.3 常见压接不良 201

6.6.4 压接不良的检查方法 202

6.6.5 压接工艺过程控制 203

6.6.6 对压接件的控制 203

思考题6 204

第7章 电子胶接工艺技术 205

7.1 电子胶及其黏结理论 206

7.1.1 电子胶的作用 206

7.1.2 电子装配中的胶黏剂分类 206

7.1.3 黏结理论 207

7.2 保护类胶黏剂 209

7.2.1 概述 209

7.2.2 灌封胶 209

7.2.3 COB包封胶 209

7.2.4 底部填充胶 210

7.2.5 敷型涂覆 210

7.3 表面贴装用胶黏剂 211

7.4 导电胶、导热胶 212

7.4.1 各向同性导电胶 212

7.4.2 各向异性导电胶 213

7.4.3 导热胶 213

7.5 用于LCD制造中的胶黏剂 214

7.5.1 LCD的发展 214

7.5.2 电子胶在LCD制造过程中的应用 215

7.6 其他通用黏结类胶黏剂的应用领域 216

思考题7 218

第8章 螺装工艺技术 219

8.1 螺装基础知识 220

8.1.1 螺装工艺概述 220

8.1.2 影响螺装的主要因素 220

8.2 螺装技术要求 222

8.3 螺装工艺原理 222

8.4 螺装工具——电批 225

8.4.1 电批分类 225

8.4.2 电批使用 226

8.4.3 电批操作注意事项 228

8.4.4 电批扭矩设定和校验 228

8.5 螺装工艺参数 229

8.6 螺装故障模式、原因和解决方法 230

8.6.1 螺柱爆裂 230

8.6.2 螺钉歪斜 230

8.6.3 螺钉头花或螺钉头缺失 231

8.6.4 打滑丝 231

8.6.5 锁不到位 231

8.6.6 顶白、起泡 232

8.6.7 螺钉头脱漆 232

8.6.8 批头不良 232

8.6.9 螺钉使用一段时间或经过高温后断裂 232

8.6.10 螺牙打花现象 232

8.6.11 螺钉生锈现象 233

8.6.12 漏打螺钉问题 233

8.6.13 电批扭矩不稳定问题 233

8.6.14 批头滑出损坏产品表面 234

8.6.15 螺钉拧不紧问题：安装不到位 234

8.6.16 漏气、缝隙或接触不良、螺钉安装不到位 234

思考题8 234

第9章 分板工艺技术 235

9.1 概述 236

9.2 分板工艺类型及选用根据 237

9.3 分板工艺 238

9.3.1 V-CUT分板 238

9.3.2 铣刀式分板 247

思考题9 260

第10章 现代电子装联失效分析及其可靠性 261

10.1 概述 262

10.2 失效分析 262

10.2.1 失效分析简介 262

10.2.2 常用手段及标准 264

10.2.3 焊接缺陷失效分析谱 269

10.2.4 失效分析应用举例 271

10.3 电子装联可靠性 273

10.3.1 可靠性 273

10.3.2 电子装联可靠性 276

10.4 焊接工艺可靠性提升 283

10.4.1 固有可靠性影响因素 283

10.4.2 焊接工艺使用可靠性影响因素 287

10.4.3 常见焊接缺陷分析及对策 289

10.5　其他装联工艺失效及其可靠性 293

10.5.1 压接工艺 293

10.5.2 螺装工艺 294

10.5.3 分板工艺 296

10.5.4 三防涂覆工艺 297

思考题10 298

第11章 电子装联工艺管理 299

11.1 工艺管理概述 300

11.1.1 工艺管理定位 300

11.1.2 工艺管理内涵 300

11.2 工序质量控制 301

11.2.1 工序定义 301

11.2.2 关键工序 301

11.2.3 工序管理 302

11.3 工艺标准化 303

11.3.1 标准化内容 303

11.3.2 工艺文件编制 304

11.3.3 工艺文件控制 304

11.4 工艺执行与纪律 306

11.4.1 工艺纪律要求 306

11.4.2 监督与考核 306

11.5 其他管理方法介绍 306

11.5.1 定置管理 307

11.5.2 目视管理 308

思考题11 310

参考资料 311

参考文献 315

跋 317