《SMT核心工艺解析与案例分析(第4版)》 作者:贾忠中 电子书(pdf+word+epub+mobi+azw3版本)


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SMT核心工艺解析与案例分析(第4版)

作者:贾忠中出版社:电子工业出版社出版时间:2020年09月

开 本:16开
纸 张:胶版纸
包 装:平装-胶订
是否套装:否
国际标准书号ISBN:9787121395598
所属分类:
图书>工业技术>电子 通信>电子元件/组件

编辑推荐

本书编写形式新颖,以全彩形式呈现现场问题,是一本适合电子装联工程师阅读的非常有价值的工具书。


《SMT核心工艺解析与案例分析(第4版)》 作者:贾忠中 电子书(pdf+word+epub+mobi+azw3版本)

内容简介

本书是作者多年从事电子工艺工作的经验总结。全书分上、下两篇。上篇(第1~6章)汇集了表面组装技术的54项核心工艺,从工程应用角度,全面、系统地对其应用原理进行了解析和说明,对深刻理解SMT的工艺原理、指导实际生产、处理生产现场问题有很大的帮助;下篇(第7~14章)精选了127个典型的组装失效现象或案例,较全面地展示了实际生产中遇到的各种工艺问题,包括由工艺、设计、元器件、PCB、操作、环境等因素引起的工艺问题,对处理现场生产问题、提高组装的可靠性具有非常现实的指导作用。本书编写形式新颖,直接切入主题,重点突出,是一本非常有价值的工具书,适合有一年以上实际工作经验的电子装联工程师使用,也可作为大学本科、高职院校电子装联专业师生的参考书。
作者简介

贾忠中,中兴通讯股份有限公司首席工艺专家,从事电子制造工艺研究与管理工作近30年。在中兴通讯工作期间,见证并参与了中兴工艺的发展历程。历任工艺研究部部长、副总工艺师、总工艺师、首席工艺专家。担任广东电子学会SMT专委会副主任委员、中国电子学会委员。对SMT、可制造性设计、失效分析、焊接可靠性等有着深入、系统地研究,擅长组装不良分析、焊点失效分析。出版作品有:《SMT工艺质量控制》《SMT可制造性设计》《SMT工艺不良与组装可靠性》《SMT核心工艺解析与案例分析》 (该书2010—2016年先后修订二次,第3版于2016年出版)等,发表论文多篇,被粉丝誉为“实战专家”。
目  录

第1 章 表面组装技术基础/3
1.1 电子封装工程/3
1.2 表面组装技术/4
1.3 表面组装基本工艺流程/6
1.4 PCBA 组装方式/7
1.5 表面组装元器件的封装形式/10

1.6 印制电路板制造工艺/16
1.7 表面组装工艺控制关键点/24
1.8 表面润湿与可焊性/25
1.9 焊点的形成过程与金相组织/26
1.10 焊点质量判别/37
1.11 贾凡尼效应、电化学迁移与爬行腐蚀的概念/41
1.12 PCB 表面处理与工艺特性/45
第2 章 工艺辅料/59
2.1 助焊剂/59
2.2 焊膏/65
2.3 无铅焊料/70
第3 章 核心工艺/74
3.1 钢网设计/74
3.2 焊膏印刷/80
3.3 贴片/90
3.4 再流焊接/91
3.5 波峰焊接/103
3.6 选择性波峰焊接/120
3.7 通孔再流焊接/126
3.8 柔性电路板组装工艺/128
3.9 烙铁焊接/130
第4 章 特定封装组装工艺/132
4.1 03015 组装工艺/132
4.2 01005 组装工艺/134
4.3 0201 组装工艺/139
4.4 0.4mm CSP 组装工艺/142
4.5 BGA 组装工艺/148
4.6 PoP 组装工艺/159
4.7 QFN 组装工艺/166
4.8 陶瓷柱状栅阵列元器件(CCGA)组装工艺要点/173
4.9 晶振组装工艺要点/174
4.10 片式电容组装工艺要点/175
4.11 铝电解电容膨胀变形对性能影响的评估/178
第5 章 可制造性设计/179
5.1 重要概念/179
5.2 PCBA 可制造性设计概述/183
5.3 基本的PCBA 可制造性设计/188
5.4 PCBA 自动化生产要求/189
5.5 组装流程设计/194
5.6 再流焊接面元器件的布局设计/197
5.7 波峰焊接面元器件的布局设计/202
5.8 表面组装元器件焊盘设计/209
5.9 插装元器件孔盘设计/215
5.10 导通孔盘设计/216
5.11 焊盘与导线连接的设计/217
第6 章 现场工艺/218
6.1 现场制造通用工艺/218
6.2 潮敏元器件的应用指南/219
6.3 焊膏的管理与应用指南/232
6.4 焊膏印刷参数调试/234
6.5 再流焊接温度曲线测试指南/237
6.6 再流焊接温度曲线设置指南/239
6.7 波峰焊接机器参数设置指南/243
6.8 BGA 底部加固指南/244
下  篇  生产工艺问题与对策
第7 章 由工艺因素引起的焊接问题/251
7.1 密脚器件的桥连/251
7.2 密脚器件虚焊/253
7.3 空洞/254
7.4 元器件的侧立、翻转/267
7.5 BGA 虚焊/268
7.6 BGA 球窝现象/269
7.7 BGA 的缩锡断裂/272
7.8 镜面对贴BGA 缩锡断裂现象/275
7.9 BGA 焊点机械应力断裂/278
7.10 BGA 热重熔断裂/288
7.11 BGA 结构型断裂/290
7.12 BGA 焊盘不润湿/291
7.13 BGA 焊盘不润湿(特定条件:焊盘无焊膏)/292
7.14 BGA 黑盘断裂/293
7.15 BGA 返修工艺中出现的桥连/294
7.16 BGA 焊点间桥连/296
7.17 BGA 焊点与邻近导通孔锡环间桥连/297
7.18 无铅焊点表面微裂纹现象/298
7.19 ENIG 焊盘上的焊锡污染/299
7.20 ENIG 焊盘上的焊剂污染/300
7.21 锡球——特定条件:再流焊接工艺/301
7.22 锡球——特定条件:波峰焊接工艺/302
7.23 立碑/303
7.24 锡珠/305
7.25 0603 片式元件波峰焊接时两焊端桥连/306
7.26 插件元器件桥连/307
7.27 插件桥连——特定条件:安装形态(引线、焊盘、间距组成的环境)引起的/308
7.28 插件桥连——特定条件:掩模板开窗引起的/309
7.29 波峰焊接掉片/310
7.30 波峰焊接掩模板设计不合理导致的冷焊问题/311
7.31 PCB 变色但焊膏没有熔化/312
7.32 元器件移位/313
7.33 元器件移位——特定条件:设计/ 工艺不当/314
7.34 元器件移位——特定条件:较大尺寸热沉焊盘上有盲孔/315
7.35 元器件移位——特定条件:焊盘比引脚宽/316
7.36 元器件移位——特定条件:元器件下导通孔塞孔不良/317
7.37 元器件移位——特定条件:元器件焊端不对称/318
7.38 通孔再流焊接插针太短导致气孔/319
7.39 测试设计不当造成焊盘被烧焦并脱落/320
7.40 热沉元器件焊剂残留物聚集现象/321
7.41 热沉焊盘导热孔底面冒锡/322
7.42 热沉焊盘虚焊/324
7.43 片式电容因工艺引起的开裂失效/325
7.44 铜柱连接块开焊/326
第8 章 由PCB 引起的问题/329
8.1 无铅HDI 板分层/329
8.2 再流焊接时导通孔“长”出黑色物质/330
8.3 波峰焊接点吹孔/331
8.4 BGA 拖尾孔/332
8.5 ENIG 板波峰焊接后插件孔盘边缘不润湿现象/333
8.6 ENIG 表面过炉后变色/335
8.7 ENIG 面区域性麻点状腐蚀现象/336
8.8 OSP 板波峰焊接时金属化孔透锡不良/337
8.9 喷纯锡对焊接的影响 /338
8.10 阻焊剂起泡/339
8.11 ENIG 镀孔压接问题/340
8.12 PCB 光板过炉(无焊膏)焊盘变深黄色/341
8.13 微盲孔内残留物引起BGA 焊点空洞大尺寸化/342
8.14 超储存期板焊接分层/343
8.15 PCB 局部凹陷引起焊膏桥连/344
8.16 BGA 下导通孔阻焊偏位/345
8.17 喷锡板导通孔容易产生藏锡珠的现象/346
8.18 喷锡板单面塞孔容易产生藏锡珠的现象/347
8.19 CAF 引起的PCBA 失效/348
8.20 元器件下导通孔塞孔不良导致元器件移位/350
8.21 PCB 基材波峰焊接后起白斑现象/351
8.22 BGA 焊盘下 PCB 次表层树脂开裂/354
8.23 导通孔孔壁与内层导线断裂/356
第9 章 由元器件电极结构、封装引起的问题 /359
9.1 银电极渗析/359
9.2 单侧引脚连接器开焊/360
9.3 宽引脚元器件焊点开焊/361
9.4 片式排阻虚焊(开焊)/362
9.5 QFN 虚焊/363
9.6 元器件热变形引起的开焊/364
9.7 Slug-BGA 的虚焊 /365
9.8 陶瓷板塑封模块焊接时内焊点桥连/366
9.9 全矩阵BGA 的返修—角部焊点桥连或心部焊点桥连/367
9.10 铜柱焊端的焊接—焊点断裂/368
9.11 堆叠封装焊接造成的内部桥连/369
9.12 手机EMI 器件的虚焊/370
9.13 F-BGA 翘曲/371
9.14 复合器件内部开裂—晶振内部/372
9.15 连接器压接后偏斜/373
9.16 引脚伸出PCB 太长,导致通孔再流焊接“球头现象”/374
9.17 钽电容旁元器件被吹走/375
9.18 灌封器件吹气/377
9.19 手机侧键内进松香/378
9.20 MLP( Molded Laser PoP)的虚焊与桥连 /379
9.21 表贴连接器焊接动态变形/382
第10 章 由设备引起的问题/384
10.1 再流焊接后PCB 表面出现异物/384
10.2 PCB 静电引起Dek 印刷机频繁死机/385
10.3 再流焊接炉链条颤动引起元器件移位/386
10.4 再流焊接炉导轨故障使单板被烧焦/387
10.5 贴片机PCB 夹持工作台上下冲击引起重元器件移位/388
10.6 钢网变形导致BGA 桥连/389
10.7 擦网纸与擦网工艺引起的问题/390
第11 章 由设计因素引起的工艺问题/392
11.1 HDI 板焊盘上的微盲孔引起的少锡/ 开焊/392
11.2 焊盘上开金属化孔引起的虚焊、冒锡球/393
11.3 焊盘与元器件引脚尺寸不匹配引起开焊/395
11.4 测试盘接通率低/396
11.5 BGA 附近设计有紧固件,无工装装配时容易引起BGA 焊点断裂/397
11.6 散热器弹性螺钉布局不合理引起周边BGA 的焊点拉断/398
11.7 局部波峰焊接工艺下元器件布局不合理导致被撞掉/399
11.8 模块黏合工艺引起片式电容开裂/400
11.9 具有不同焊接温度需求的元器件被布局在同一面/401
11.10 设计不当引起片式电容失效/402
11.11 设计不当导致模块电源焊点断裂/403
11.12 拼板V 槽残留厚度小导致PCB 严重变形/405
11.13 0.4mm 间距CSP 焊盘区域凹陷/407
11.14 薄板拼板连接桥宽度不足引起变形/408
11.15 灌封PCBA 插件焊点断裂/409
11.16 机械盲孔板的孔盘环宽小导致PCB 制作良率低/410
11.17 面板结构设计不合理导致装配时LED 被撞/412
第12 章 由手工焊接、三防工艺引起的问题/413
12.1 焊点表面残留焊剂白化/413
12.2 焊点附近三防漆变白/414
12.3 导通孔焊盘及元器件焊端发黑/415
第13 章 操作不当引起的焊点断裂与元器件损伤/416
13.1 不当的拆连接器操作使得SOP 引脚被拉断/416
13.2 机械冲击引起的BGA 断裂/417
13.3 多次弯曲造成的BGA 焊盘被拉断/418
13.4 无工装安装螺钉导致BGA 焊点被拉断/419
13.5 散热器弹性螺钉引起周边BGA 的焊点被拉断/420
13.6 元器件被周转车导槽撞掉/421
第14 章 腐蚀失效/422
14.1 常见的腐蚀现象/422
14.2 厚膜电阻/ 排阻硫化失效/424
14.3 电容硫化现象/426
14.4 PCB 爬行腐蚀现象/428
14.5 SOP 爬行腐蚀现象/430
14.6 Ag 有关的典型失效/435
附录A 国产SMT 设备与材料/439
A.1 国产SMT 设备的发展历程/439
A.2 SMT 国产设备与材料/441
附录B 术语·缩写·简称/444
参考文献/446
显示部分信息
前  言

本书自 2010年第 1版出版以来不断受到读者好评,在网、当当网上一直名列同类书籍排行榜前列,多次重印。为了更好地服务读者,满足读者的工作需要,在第 3版的基础上进行了修订。
本次修订聚焦内容的系统性和先进性,新增或新编包括助焊剂、现场工艺、可制造性设计、 QFN组装工艺等章节内容以及部分案例,其中新编内容占第 3版篇幅的 1/3以上。同时,对全书案例进行了补充和完善。
表面组装技术( SMT)是一门不断发展的技术,从有铅工艺到无铅工艺,从大焊盘焊接到微焊盘焊接,挑战不断;但是,其基本的原理没有变,工艺工作的使命没有变(工艺实现方法和工艺稳定性)。重点掌握 SMT的工艺要领、工程知识以及常见焊接不良现象的产生机理与处置对策,对建立有效的工艺控制体系,快速解决生产工艺问题,具有十分重要的现实意义。

顾名思义,工艺要领就是指工艺技术或工艺方法与要求的关键点。掌握了这些关键点,就等于抓住了工艺技术的“魂”,在遇到千变万化的不良现象时就可沿着正确的方向去分析和解决。举例来讲,如果不了解 BGA焊接时本身要经历的“两次塌落”“自动对中”和“热变形”这三个微观的物理过程,就很难理解 BGA焊接的峰值温度与焊接时间的意义。再比如,如果不了解有铅焊膏焊接无铅 BGA时焊膏组分不断向 BGA焊球扩散与迁移的特性,就很难理解混装工艺的复杂性,也很难理解混装焊点的可靠性。因此,在学习工艺知识时,掌握要领非常重要,它是分析、解决疑难工艺问题的基础。

作为一名 SMT的工程师,如果仅仅停留在了解书本的知识层次,就称不上合格。生产现场需要的是掌握基本工程知识的人。对装联工艺而言,工程知识包括工艺窗口、基准工艺参数与基本工艺方法等。比如钢网开窗,对于某一特定的封装,采用多厚的钢网,开什么形状和多大尺寸的窗口,这些具体的、可用的应用知识,一般都是基于试验或经验获得的。

如果不了解每类元器件容易发生的焊接问题及其产生原因,就不能做到有效地预防。道理
很简单,没有想到的也做不到。掌握常见焊接不良现象的产生机理与处置对策,根本的途径是在实践中运用所学的理论知识,分析问题、解决问题,把理论知识转化为处理问题的能力。工艺说到底是一门实践性很强的学问,多靠经验的积累,正如医生,看的病人多了,经验自然就丰富了。在生产实践中,我们经常会碰到这样的情况,如果问工程师什么是芯吸现象这样的理论知识,相信都能够回答出来,但在碰到由芯吸引起的问题时往往不会想到芯吸,这就是因为没有把理论知识转化为处理问题的能力造成的。日本的电子产品以质量著称于世,其重要的一条经验就是“学习故障,消除预期故障”。从实践中汲取经验,再将经验用于指导实践,这是非常重要的方法。

装联工艺质量涉及“人、机、料、环、法”五大方面。如果这些“入口”质量波动很大,建立高质量、可重复的工艺就是一句空话。许多企业为了降低采购成本、规避风险,使用多品牌的物料,这对工艺而言却是一大隐患。不同品牌的物料,特别是标准化程度比较低的物料,常常质量不同、性能不够稳定,而这些往往是导致工艺不稳定的重要因素。因此,要打造一流的工艺,必须从物料选型、工艺设计、工艺试制、工艺优化、质量监控等方面进行系统考虑与控制。
鉴于以上的认知,著者从应用角度筛选了 54个核心工艺议题,对其进行总结与解析,指出要领,作为本书的上篇;同时,精心选编了 127个典型案例,采用图文并茂的方式系统地介绍缺陷的特征、常见原因以及改进措施(对策),作为本书的下篇。
对于案例的选编,主要以能够帮助读者深入理解工艺因素的影响为主要考量(限于篇幅,案例略去了问题的分析、解决过程,待以后有机会与读者再做深入交流)。对于案例提供的改进措施,限于“现象、现场、实物”的差异,仅供参考,不可盲目照搬。希望参考时注意:,这些案例中提供的改进措施不是关于某个问题的系统解决方案;第二,要认识到“一个工艺问题可能由多种原因产生,同样的原因也可能导致不同的缺陷”这一情况,在采取措施之前,必须对问题进行准确定位,对措施进行验证,不可盲目地照搬;第三,要认识到许多工艺措施具有“两面性”,比如,为减少密脚器件的桥连而使用薄的钢网,但又会加大引脚共面性差的元器件的开焊概率,因此在采取措施前必须进行权衡与评估。
需要说明的是,有个别案例重复出现在不同的章节,这不是简单的笔误,而是著者有意地重复使用。有些工艺问题产生的原因,有时很难界定是设计问题,还是物料问题或操作问题,它们之间有时会转换,往往从不同的处理角度都可以解决。对于某类问题的产生原因,可以说是 A原因,也可以说是 B原因。比如, BGA周围装螺钉容易引起 BGA焊点拉断的问题,可以说是设计问题,也可以说是操作问题。本书下篇之所以按问题产生原因进行分类,主要是希望强化读者对这些工艺影响因素的认识,即在分析问题时能及时地联想到它们。
为了不给读者增加阅读负担,本书采用了图表格式编排,凡是图能够说明的问题就没有再
·IV.
用文字加以说明,也就是说本书有价值的信息大多包含在图中。本书插图以及文字中所用的数值单位,一般采用公制英文字符缩写。对于一些在行业内习惯使用英制单位的应用场合,如钢网厚度,本书在英制单位后也加注了公制单位,以方便使用。本书适合有一定 SMT经验的从业人士阅读,好是掌握 SMT基础知识并有一年以上实际
经验的专业人士。本书前后各章节内容独立成篇,可以根据需要有选择性地阅读或查阅。本书内容多是著者本人的工作经验总结,由于接触的产品类别、案例有限,有些观点或讲
法可能不完全正确,敬请读者批评指正。如有建议,请反馈到著者的电子邮箱: 1079585920@ qq.com.
本书能够以全彩再版,离不开国产 SMT一线品牌企业的鼎力支持,它们是:东莞市凯格精密机械有限公司、深圳市唯特偶新材料股份有限公司、深圳市振华兴科技有限公司、东莞市神州视觉科技有限公司、东莞市安达自动化设备有限公司及深圳市卓茂科技有限公司(排名不分先后)。在此表示衷心的感谢!
后要特别感谢中兴通讯工艺研究部王峰部长,工艺总工刘哲、工艺总工邱华盛、工艺专家王玉的支持与帮助。他们为本书的再版提供了很好的建议与素材,使本书更加系统与全面。
著.者 2020年 2月于深圳

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