表面组装技术(SMT)是一门比较复杂且不断发展的技术,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(工艺实现和工艺稳定的问题)。重点掌握SMT的工艺要领、工程知识、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。
贾忠中所著的《SMT核心工艺解析与案例分析(第2版)》分上下两篇(共14章),上篇(第1~6章)汇集了表面组装技术的65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134个典型案例,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、设计、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。
《SMT核心工艺解析与案例分析(第2版)》是作者贾忠中在《SMT核心工艺解析与案例分析》第1版基础上又一次的实际经验总结。全书分上下两篇(共14章),上篇(第1~6章)汇集了表面组装技术的65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134个典型案例,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、设计、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。
《SMT核心工艺解析与案例分析(第2版)》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。
上篇 表面组装核心工艺解析
第1章 表面组装基础知识
1.1 SMT概述/3
1.2 表面组装基本工艺流程/5
1.3 PCBA组装流程设计/6
1.4 表面组装元器件的封装形式/8
1.5 印制电路板制造工艺/14
1.6 表面组装工艺控制关键点/21
1.7 表面润湿与可焊性/22
1.8 金属间化合物/23
1.9 黑盘/25
1.10 工艺窗口与工艺能力/26
1.11 焊点质量判别/28
1.12 片式元件焊点剪切力范围/31
1.13 P-BGA封装体翘曲与吸潮量、温度的关系/32
1.14 PCB的烘干/34
1.15 焊点可靠性与失效分析的基本概念/36
1.16 如何做工艺/37
第2章 工艺辅料
2.1 焊膏/38
2.2 失活性焊膏/43
2.3 无铅焊料/45
2.4 常用焊料的合金相图/46
第3章 核心工艺
3.1 钢网设计/48
3.2 焊膏印刷/54
3.3 贴片/61
3.4 再流焊接/62
3.5 波峰焊/73
3.6 选择性波峰焊/90
3.7 通孔再流焊/96
3.8 柔性板组装工艺/98
3.9 烙铁焊接/99
3.10 BGA的角部点胶加固工艺/101
3.11 散热片的粘贴工艺/102
3.12 潮湿敏感器件的组装风险/103
3.13 Underfill加固器件的返修/104
3.14 不当的操作行为/105
第4章 特定封装组装工艺
4.1 01005组装工艺/107
4.2 0201组装工艺/108
4.3 0.4mmCSP组装工艺/110
4.4 BGA组装工艺/111
4.5 POP组装工艺/112
4.6 QFN组装工艺/116
4.7 陶瓷柱状栅阵列元件(CCGA)组装工艺要点/122
4.8 晶振组装工艺要点/123
4.9 片式电容组装工艺要点/124
4.10 铝电解电容膨胀变形对性能的影响评估/127
4.11 子板/模块铜柱引出端组装工艺要点/128
4.12 表贴同轴连接器焊接的可靠性/130
第5章 无铅工艺
5.1 RoHS/132
5.2 无铅工艺/133
5.3 BGA混装工艺/134
5.4 混装工艺条件下BGA的收缩断裂问题/142
5.5 混装工艺条件下BGA的应力断裂问题/146
5.6 PCB表面处理工艺引起的质量问题/150
5.6.1 OSP工艺/152
5.6.2 ENIG工艺/154
5.6.3 Im-Ag工艺/156
5.6.4 Im-Sn工艺/158
5.6.5 OSP选择性处理/160
5.7 无铅工艺条件下微焊盘组装的要领/161
5.8 无铅烙铁的选用/162
5.9 无卤组装工艺面临的挑战/163
第6章 可制造性设计
6.1 焊盘设计/166
6.2 元件间隔设计/171
6.3 阻焊层的设计/172
6.4 PCBA的热设计/173
6.5 面向直通率的工艺设计/176
6.6 组装可靠性的设计/182
6.7 再流焊接底面元件的布局设计/184
6.8 厚膜电路的可靠性设计/185
6.9 散热器的安装方式引发元件或焊点损坏/187
6.10 插装元件的工艺设计/189
下篇 生产工艺问题与对策
第7章 由工艺因素引起的问题
7.1 密脚器件的桥连/193
7.2 密脚器件虚焊/195
7.3 气孔或空洞/196
7.4 元件侧立、翻转/197
7.5 BGA空洞/198
7.6 BGA空洞——特定条件:混装工艺/200
7.7 BGA空洞——特定条件:HDI板/201
7.8 BGA虚焊的类别/202
7.9 BGA球窝现象/203
7.10 BGA冷焊/204
7.11 BGA焊盘不润湿/205
7.12 BGA焊盘不润湿——特定条件:焊盘无焊膏/206
7.13 BGA黑盘断裂/207
7.14 BGA焊点机械应力断裂/208
7.15 BGA热重熔断裂/211
7.16 BGA结构型断裂/213
7.17 BGA返修工艺中出现的桥连/215
7.18 BGA焊点间桥连/217
7.19 BGA焊点与临近导通孔锡环间桥连/218
7.20 无铅焊点微裂/219
7.21 ENIG盘面焊锡污染/220
7.22 ENIG盘面焊剂污染/221
7.23 锡球——特定条件:再流焊工艺/222
7.24 锡球——特定条件:波峰焊工艺/223
7.25 立碑/225
7.26 锡珠/227
7.27 0603波峰焊时两焊端桥连/228
7.28 插件元件桥连/229
7.29 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/230
7.30 插件桥连——特定条件:托盘开窗引起的/231
7.31 波峰焊掉片/232
7.32 波峰焊托盘设计不合理导致冷焊问题/233
7.33 PCB变色但焊膏没有熔化/234
7.34 元件移位/235
7.35 元件移位——特定条件:设计/工艺不当/236
7.36 元件移位——特定条件:较大尺寸热沉焊盘上有盲孔/237
7.37 元件移位——特定条件:焊盘比引脚宽/238
7.38 元件移位——特定条件:元件下导通孔塞孔不良/239
7.39 通孔再流焊插针太短导致气孔/240
7.40 测试针床设计不当(焊盘烧焦并脱落)/240
7.41 QFN开焊与少锡(与散热焊盘有关的问题)/241
7.42 热沉元件焊剂残留物聚集现象/242
7.43 热沉焊盘导热孔底面冒锡/243
7.44 热沉焊盘虚焊/245
7.45 片式电容因工艺引起的开裂失效/246
7.46 变压器、共模电感开焊/249
7.47 铜柱连接块开焊/250
7.48 POP虚焊/251
第8章 PCB引起的问题
8.1 无铅HDI板分层/252
8.2 再流焊接时导通孔“长”出黑色物质/253
8.3 波峰焊点吹孔/254
8.4 BGA拖尾孔/255
8.5 ENIG板波峰焊后插件孔盘边缘不润湿现象/256
8.6 ENIG表面过炉后变色/258
8.7 ENIG面区域性麻点状腐蚀现象/259
8.8 OSP板波峰焊接时金属化孔透锡不良/260
8.9 OSP板个别焊盘不润湿/261
8.10 OSP板全部焊盘不润湿/262
8.11 喷纯锡对焊接的影响/263
8.12 阻焊剂起泡/264
8.13 ENIG镀孔压接问题/265
8.14 PCB光板过炉(无焊膏)焊盘变深黄色/266
8.15 微盲孔内残留物引起BGA焊点空洞大尺寸化/267
8.16 超储存期板焊接分层/268
8.17 PCB局部凹陷引起焊膏桥连/269
8.18 BGA下导通孔阻焊偏位/270
8.19 导通孔藏锡珠现象及危害/271
8.20 单面塞孔质量问题/272
8.21 PTH孔口色浅/273
8.22 丝印字符过炉变紫/274
8.23 CAF引起的PCBA失效/275
8.24 元件下导通孔塞孔不良导致元件移位/277
8.25 PCB基材波峰焊接后起白斑现象/278
第9章 由元件电极结构、封装引起的问题
9.1 银电极浸析/281
9.2 单侧引脚连接器开焊/282
9.3 宽平引脚开焊/283
9.4 片式排阻开焊/284
9.5 QFN虚焊/285
9.6 元件热变形引起的开焊/286
9.7 SLUG-BGA的虚焊/287
9.8 BGA焊盘下PCB次表层树脂开裂/288
9.9 片式元件两端电镀尺寸不同导致立片/290
9.10 陶瓷板塑封模块焊接时内焊点桥连/291
9.11 全矩阵BGA的返修——角部焊点桥连或心部焊点桥连/292
9.12 铜柱引线的焊接——焊点断裂/293
9.13 堆叠封装焊接造成内部桥连/294
9.14 片式排阻虚焊/295
9.15 手机EMI器件的虚焊/296
9.16 FCBGA翘曲/297
9.17 复合器件内部开裂——晶振内部/298
9.18 连接器压接后偏斜/299
9.19 通孔再流焊“球头现象”/300
9.20 钽电容旁元件被吹走/301
9.21 灌封器件吹气/302
9.22 手机侧键内进松香/303
9.23 MLP(Molded Laser POP)的虚焊与桥连/305
第10章 由设备引起的问题
10.1 再流焊后PCB表面出现坚硬黑色异物/307
10.2 PCB静电引起Dek印刷机频繁死机/307
10.3 再流焊接炉链条颤动引起元件移位/308
10.4 再流焊接炉导轨故障使单板烧焦/309
10.5 贴片机PCB夹持工作台上下冲击引起重元件移位/310
10.6 贴片机贴放时使屏蔽架变形/311
第11章 由设计因素引起的工艺问题
11.1 HDI板焊盘上的微盲孔引起的少锡/开焊/312
11.2 焊盘上开金属化孔引起的虚焊、冒锡球/313
11.3 焊盘与元件引脚尺寸不匹配引起开焊/315
11.4 焊盘大小不同导致表贴电解电容再流焊接移位/316
11.5 测试盘接通率低/316
11.6 BGA焊点断裂/317
11.7 散热器弹性螺钉布局不合理引起周边BGA的焊点断裂/318
11.8 托盘选择性波峰焊工艺下元件布局不合理导致被撞掉/319
11.9 模块黏合工艺引起片容开裂/320
11.10 不同焊接温度需求的元件布局在同一面/321
11.11 设计不当引起片容失效/322
11.12 设计不当导致模块电源焊点断裂/323
11.13 拼版V槽残留厚度小导致PCB严重变形/325
第12章 由手工焊接、三防工艺引起的问题
12.1 焊剂残留物引起的绝缘电阻下降/327
12.2 焊点表面残留焊剂白化/328
12.3 强活性焊剂引起焊点间短路/329
12.4 焊点附近三防漆变白/330
12.5 导通孔焊盘及元件焊端发黑/331
12.6 喷涂三防漆后局部出现雾状白块/332
第13章 操作不当引起的焊点断裂与元件问题
13.1 不当的拆连接器操作使SOP引脚拉断/333
13.2 机械冲击引起BGA脆断/334
13.3 多次弯曲造成BGA焊盘拉断/335
13.4 无工装安装螺钉导致BGA焊点拉断/336
13.5 散热器弹性螺钉引起周边BGA的焊点拉断/337
13.6 元件被周转车导槽撞掉/338
13.7 无工装操作使元件撞掉/339
第14章 腐蚀失效
14.1 厚膜电阻/排阻硫化失效/340
14.2 电容硫化现象/342
14.3 爬行腐蚀现象/343
附录A 术语缩写简称/345