電子組裝技術(shù)內(nèi)容簡(jiǎn)介

系統(tǒng)介紹了電子組裝的基本材料元器件、印制電路板的制造工藝過(guò)程，焊接材料的種類、特性及工藝特點(diǎn)，電子組裝生產(chǎn)線的組成，各種組裝設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和使用方法，電子組裝各工藝環(huán)節(jié)的工藝方法和工藝參數(shù)的設(shè)置及優(yōu)化，電子組裝過(guò)程中的檢測(cè)技術(shù)與檢測(cè)設(shè)備的工作原理，生產(chǎn)過(guò)程中的靜電防護(hù)技術(shù)及技術(shù)質(zhì)量管理等內(nèi)容。本教材配有課件，方便教師使用多媒體教學(xué)。

《電子組裝技術(shù)》既適用于應(yīng)用型、技能型人才培養(yǎng)的普通高校應(yīng)用電子類專業(yè)的本科教學(xué)，也適用于高職高專、成人教育相關(guān)專業(yè)的教學(xué)，同時(shí)可作為電子組裝專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和從事電子組裝的工程技術(shù)人員的參考書(shū)。

第1 章 電子組裝技術(shù)概述 1

1.1 表面組裝技術(shù)發(fā)展概況 1

1.2 表面組裝和通孔插裝工藝方法比較 4

1.3 表面組裝生產(chǎn)系統(tǒng)的基本組成 5

1.4 表面組裝工藝方法 7

1.4.1 單面混合組裝工藝 7

1.4.2 雙面混合組裝工藝 7

1.4.3 全表面組裝 8

1.5 表面組裝工藝流程 8

1.6 表面組裝技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 10

第2 章 表面組裝元器件 11

2.1 表面組裝矩形片式電阻器 12

2.1.1 矩形片式電阻器結(jié)構(gòu) 13

2.1.2 矩形片式電阻器的制造工藝 13

2.1.3 矩形片式電阻器的尺寸及焊盤(pán)設(shè)計(jì) 13

2.1.4 矩形片式電阻器的標(biāo)識(shí) 14

2.2 表面組裝圓柱形片式電阻器 14

2.2.1 圓柱形片式電阻器的外形及結(jié)構(gòu) 14

2.2.2 圓柱形片式電阻器的制造工藝 14

2.2.3 圓柱形片式電阻器的標(biāo)識(shí) 15

2.3 表面組裝電位器 16

2.3.1 片式電位器外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 16

2.3.2 片式電位器的焊盤(pán)尺寸 17

2.3.3 片式電位器的包裝 18

2.4 電阻網(wǎng)絡(luò) 18

2.4.1 電阻網(wǎng)絡(luò)的外型及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 18

2.4.2 電阻網(wǎng)絡(luò)的封裝結(jié)構(gòu) 18

2.4.3 電阻網(wǎng)絡(luò)的焊盤(pán)尺寸 19

2.4.4 電阻網(wǎng)絡(luò)的包裝形式 19

2.5 表面組裝電容器 20

2.5.1 多層片式瓷介電容器 20

2.5.2 表面組裝鋁電解電容器 22

2.5.3 片式鈮、鉭電解電容器 23

2.5.4 片式云母電容器 26

2.5.5 片式薄膜電容器 26

2.5.6 片式微調(diào)電容器 27

2.6 片式電感器 27

2.6.1 繞線型片式電感器 28

2.6.2 氧化鋁陶瓷疊層片式電感器 30

2.6.3 片式電感器的標(biāo)識(shí) 33

2.6.4 片式磁珠 34

2.6.5 片式濾波器 34

2.7 矩形片式元件的命名方法 36

2.8 敏感元件 36

2.8.1 多層片式氧化鋅壓敏電阻器 36

2.8.2 片式熱敏電阻 38

2.9 機(jī)電零件 41

2.9.1 片式開(kāi)關(guān) 41

2.9.2 片式連接器 41

2.9.3 表面組裝變壓器 42

2.9.4 表面組裝繼電器 42

2.10 表面組裝半導(dǎo)體器件 47

2.10.1 表面組裝晶體管 48

2.10.2 集成電路 49

2.10.3 半導(dǎo)體芯片制造工藝 55

第3 章 表面組裝印制電路板 61

3.1 表面組裝電路板基板 61

3.1.1 表面組裝電路板基板材料分類 62

3.1.2 表面組裝電路板基板的結(jié)構(gòu) 64

3.1.3 表面組裝電路板基板材料的幾個(gè)重要參數(shù) 65

3.1.4 電路板基板材料的生產(chǎn)工藝 65

3.2 表面組裝印制板 67

3.2.1 表面組裝印制電路板制造工藝 67

3.3 陶瓷基板電路制造技術(shù) 70

3.3.1 厚膜電路的制造技術(shù) 70

3.3.2 薄膜電路的制造技術(shù) 70

3.4 無(wú)鉛印制電路板 70

3.5 多層撓性電路板 71

3.5.1 撓性電路板材料的選擇 72

3.5.2 撓性板生產(chǎn)工藝流程及關(guān)鍵技術(shù) 72

3.6 剛性和撓性結(jié)合電路板 74

第4 章 釬焊機(jī)理 75

4.1 基本概念 75

4.2 表面張力 76

4.3 潤(rùn)濕曲線 78

4.4 釬焊機(jī)理 78

第5 章 焊料合金 81

5.1 焊料合金的成分及作用 81

5.1.1 錫 81

5.1.2 鉛 81

5.1.3 鉛—錫合金 82

5.1.4 焊料中鉛的作用 84

5.2 有鉛焊料 84

5.2.1 Sn - Pb 共晶焊料 84

5.2.2 低溫焊料 85

5.2.3 高溫焊料 85

5.2.4 高強(qiáng)度焊料 85

5.3 焊錫膏 85

5.3.1 焊膏材料的組成 85

5.3.2 焊膏的分類 86

5.3.3 SMT 對(duì)焊膏的要求 86

5.3.4 焊膏的選用 87

5.3.5 焊膏使用和儲(chǔ)存注意事項(xiàng) 87

5.3.6 焊膏金屬粉末的制造 88

5.4 無(wú)鉛焊料 88

5.4.1 無(wú)鉛焊料的主要性能 89

5.4.2 錫銀系合金 91

5.4.3 錫鋅系焊料 93

5.4.4 錫銅系焊料 94

5.4.5 錫鉍系及錫銦焊料 94

5.5 電子組裝對(duì)無(wú)鉛焊料的性能要求 94

5.6 從元素周期表認(rèn)識(shí)無(wú)鉛焊料 95

第6 章 電子組裝輔助材料 97

6.1 助焊劑 97

6.1.1 助焊劑的作用 97

6.1.2 助焊劑應(yīng)具備的性能 97

6.1.3 助焊劑的種類 98

6.1.4 助焊劑的成分 99

6.1.5 助焊劑的助焊機(jī)理 100

6.1.6 助焊劑的噴涂方式 101

6.1.7 助焊劑殘留物對(duì)組件產(chǎn)生的不良影響與對(duì)策 101

6.1.8 免清洗助焊劑及其主要特性 101

6.1.9 無(wú)鉛助焊劑 104

6.2 黏接劑 104

6.2.1 黏接劑的作用 104

6.2.2 黏接劑分類 104

6.2.3 黏接劑的化學(xué)組成 104

6.2.4 黏接劑的包裝 105

6.2.5 黏接劑的特性 105

6.2.6 黏接劑的使用要求 106

6.3 清洗劑… 106

6.3.1 清洗劑的作用 106

6.3.2 常用電路板清洗劑 107

6.3.3 開(kāi)發(fā)環(huán)保型的清洗劑… 107

6.3.4 清洗劑的技術(shù)指標(biāo) 108

第7 章 焊膏與黏接劑涂敷技術(shù) 110

7.1 印刷法… 111

7.1.1 絲網(wǎng)印刷法… 111

7.1.2 模板印刷法… 112

7.1.3 印刷焊膏的基本要求… 116

7.1.4 焊膏印刷不良現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因分析 116

7.1.5 印刷黏接劑的工藝要求 117

7.1.6 模板印刷與絲網(wǎng)印刷的比較 119

7.2 點(diǎn)涂法… 120

7.2.1 點(diǎn)膠工藝 121

7.2.2 不良點(diǎn)膠現(xiàn)象 121

7.2.3 點(diǎn)膠工藝缺陷分析及控制… 122

7.2.4 影響點(diǎn)膠質(zhì)量的因素… 123

7.2.5 膠點(diǎn)的固化… 124

7.2.6 印刷法與點(diǎn)涂法的比較 125

第8 章 貼裝設(shè)備與貼裝技術(shù)… 126

8.1 貼片機(jī)概況… 126

8.1.1 國(guó)外貼片機(jī)的狀況 126

8.1.2 國(guó)內(nèi)貼片機(jī)的狀況 126

8.2 貼片機(jī)的分類 127

8.2.1 貼片機(jī)按速度分類 127

8.2.2 貼片機(jī)按功能分類 127

8.2.3 貼片機(jī)按貼裝方式分類 127

8.2.4 貼片機(jī)按自動(dòng)化程度分類… 128

8.2.5 貼片機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分類 129

8.3 貼片機(jī)的結(jié)構(gòu) 130

8.3.1 機(jī)架 131

8.3.2 電路板傳送機(jī)構(gòu)與工作臺(tái)… 131

8.3.3 貼片頭的運(yùn)動(dòng)控制及定位系統(tǒng)… 132

8.3.4 貼片機(jī)視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)及工作原理 133

8.3.5 貼片機(jī)的貼片頭… 138

8.3.6 貼片機(jī)的供料器… 144

8.3.7 貼片機(jī)的傳感器… 148

8.3.8 貼片機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)… 155

8.3.9 貼片機(jī)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)… 157

8.4 貼裝工藝技術(shù) 158

8.4.1 貼片機(jī)新產(chǎn)品調(diào)試 159

8.4.2 貼片機(jī)新產(chǎn)品導(dǎo)入 160

8.4.3 貼片機(jī)元器件預(yù)檢查… 161

8.4.4 貼片機(jī)拼板基準(zhǔn)點(diǎn)校正和線路板元件組裝 162

8.4.5 貼片機(jī)貼裝后的驗(yàn)證… 163

8.4.6 影響貼裝質(zhì)量因素 163

8.4.7 貼片機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 168

8.4.8 貼片機(jī)的貼裝率… 170

8.4.9 SIEMENS 貼片機(jī)的用戶界面及基本操作… 171

8.4.10 三星貼片機(jī)脫機(jī)編程軟件實(shí)際操作… 173

8.4.11 貼片機(jī)常見(jiàn)故障分析… 174

8.5 貼片機(jī)的選用 176

第9 章 焊接設(shè)備與焊接技術(shù)… 177

9.1 波峰焊… 177

9.1.1 波峰焊設(shè)備… 177

9.1.2 波峰焊工藝過(guò)程… 177

9.1.3 波峰焊缺陷分析與防范措施 180

9.1.4 提高波峰焊接質(zhì)量的方法和措施 182

9.1.5 波峰機(jī)的維護(hù)保養(yǎng) 183

9.1.6 無(wú)鉛波峰焊及特點(diǎn) 183

9.2 再流焊… 184

9.2.1 再流焊設(shè)備及結(jié)構(gòu) 184

9.2.2 再流焊的工藝方法 186

9.2.3 焊接溫度曲線設(shè)計(jì)和優(yōu)化… 194

9.2.4 再流焊接缺陷的原因分析… 197

第10 章 清洗技術(shù)與清洗設(shè)備 201

10.1 污染物 201

10.2 污染物清洗機(jī)理 202

10.3 清洗工藝技術(shù)… 202

10.3.1 溶劑法清洗工藝 203

10.3.2 皂化水清洗 204

10.3.3 半水清洗… 204

10.3.4 凈水清洗… 205

10.3.5 凈水清洗設(shè)備… 205

10.4 免清洗工藝技術(shù) 206

10.5 無(wú)鉛組裝PCB 的清洗 207

10.6 印制電路板清洗質(zhì)量要求 208

10.7 清洗效果的檢測(cè) 209

第11 章 SMT 檢測(cè)技術(shù)與檢測(cè)設(shè)備 210

11.1 人工目檢 210

11.2 在線電路測(cè)試 210

11.3 自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI) 211

11.3.1 AOI 系統(tǒng)的構(gòu)成及工作過(guò)程 212

11.3.2 AOI 系統(tǒng)的技術(shù)模塊劃分 212

11.3.3 AOI 工作原理 214

11.3.4 無(wú)鉛焊料的AOI 檢測(cè) 219

11.3.5 AOI 技術(shù)的特點(diǎn) 220

11.3.6 AOI 的分析算法及特點(diǎn) 220

11.3.7 算法舉例 221

11.4 X 射線檢測(cè) 223

11.4.1 二維X 射線檢測(cè) 224

11.4.2 三維X 射線檢測(cè) 224

11.4.3 基于二維圖像具有高放大倍數(shù)的X 射線檢測(cè) 225

11.4.4 無(wú)鉛化對(duì)X 射線檢測(cè)的影響 226

第12 章 電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的靜電防護(hù)技術(shù) 227

12.1 靜電現(xiàn)象 227

12.2 靜電的利用和危害 227

12.2.1 電子產(chǎn)品制造中靜電的產(chǎn)生 228

12.2.2 靜電敏感器件 230

12.2.3 靜電防護(hù)原理 231

12.2.4 靜電防護(hù)方法 231

12.3 電子產(chǎn)品制造中防靜電技術(shù)指標(biāo) 233

12.4 電子產(chǎn)品制造中防靜電要求 233

12.5 靜電敏感元器件的管理 234

12.6 防靜電工作區(qū)的管理與維護(hù) 235

第13 章 電子組裝生產(chǎn)質(zhì)量管理 236

13.1 SMT 生產(chǎn)質(zhì)量管理 236

13.1.1 電子產(chǎn)品制造工藝技術(shù)的管理 236

13.1.2 電子產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量管理 238

13.2 SMT 生產(chǎn)質(zhì)量控制的方法和措施 249

13.2.1 生產(chǎn)質(zhì)量過(guò)程控制 249

13.2.2 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的制定 249

13.2.3 質(zhì)量缺陷數(shù)的統(tǒng)計(jì) 259

13.3 SMT 生產(chǎn)物料管理 259

13.3.1 對(duì)組裝材料供應(yīng)的管理 259

13.3.2 對(duì)組裝物料存放、保管的管理 260

13.4 SMT 過(guò)渡階段的生產(chǎn)管理 262

13.4.1 過(guò)渡階段生產(chǎn)過(guò)程中相容性管理 263

13.4.2 元器件、電路板、工藝材料的識(shí)別 263

13.4.3 SMT 生產(chǎn)工藝材料管理自動(dòng)化 264

13.4.4 生產(chǎn)線設(shè)置驗(yàn)證管理 264

13.4.5 采取可追溯性與材料清單管理制度 264

附錄 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 265

參考文獻(xiàn) 281

前言 6

1電子組裝概述 7

1.1電子組裝的基本概念 7

1.2電子組裝的等級(jí) 9

1.3電子組裝的進(jìn)展 12

1.4教材主要內(nèi)容 15

知識(shí)點(diǎn)小結(jié) 16

復(fù)習(xí)題 16

2電子組裝材料 17

2.1半導(dǎo)體材料 17

2.2引線與框架材料 20

2.3芯片基板材料 24

2.4熱沉材料 29

2.5印制電路板材料 30

2.6電極漿料 35

知識(shí)點(diǎn)小結(jié) 36

復(fù)習(xí)題 37

3電子組裝的原理 38

3.1冶金結(jié)合與非冶金結(jié)合 38

3.1.1冶金結(jié)合的物理本質(zhì) 38

3.1.2冶金結(jié)合的條件與途徑 40

3.1.3材料連接技術(shù)分類 44

3.2熔焊基本原理 46

3.2.1熔焊接頭形成的一般過(guò)程 46

3.2.2熔焊焊接的冶金反應(yīng) 47

3.2.3焊接熔池與焊縫凝固 48

3.2.4熔焊焊接缺陷 51

3.3壓焊基本原理 54

3.3.1壓焊接頭形成的一般過(guò)程 54

3.3.2冷壓焊 63

3.3.3熱壓焊 64

3.3.4電阻焊 67

3.3.5超聲波焊 73

3.4釬焊基本原理 77

3.4.1潤(rùn)濕與填縫 77

3.4.2去膜反應(yīng) 82

3.4.3釬焊接頭的形成 88

3.4.4常見(jiàn)釬焊缺陷 95

3.4.5釬焊方法與釬焊材料 101

3.5膠接基本原理 107

3.5.1膠接的機(jī)理 107

3.5.2膠接接頭 108

3.5.3膠粘劑的組成及分類 110

知識(shí)點(diǎn)小結(jié) 113

復(fù)習(xí)題 114

4器件級(jí)電子組裝工藝 116

4.1芯片貼接 116

4.1.1導(dǎo)電膠粘接 116

4.1.2金-硅共晶合金釬焊 118

4.1.3銀/玻璃漿料法 119

4.2引線鍵合技術(shù) 121

4.2.1引線鍵合技術(shù)類型 122

4.2.2熱超聲鍵合工藝 125

4.3梁式引線鍵合技術(shù) 128

4.4載帶自動(dòng)鍵合技術(shù) 130

4.5倒裝芯片鍵合技術(shù) 133

4.6復(fù)合芯片互聯(lián)技術(shù) 137

4.7包封與密封 139

4.7.1包封 139

4.7.2密封 143

知識(shí)點(diǎn)小結(jié) 145

復(fù)習(xí)題 146

5板卡級(jí)電子組裝工藝 148

5.1通孔插裝板卡的連接 148

5.1.1通孔插裝板卡的單點(diǎn)釬焊 148

5.1.2通孔插裝板卡的整體釬焊 152

5.2表面安裝板卡的連接 157

5.2.1再流焊技術(shù)的原理與工藝 157

5.2.2再流焊主要焊接缺陷及影響因素 160

5.2.3再流焊加工設(shè)備 164

知識(shí)點(diǎn)小結(jié) 167

復(fù)習(xí)題 167

6導(dǎo)線互聯(lián)與連接工藝 169

6.1導(dǎo)線釬焊連接 169

6.2導(dǎo)線繞接 170

6.2.1導(dǎo)線繞接的基本原理 170

6.2.2繞接設(shè)備與繞接工藝 174

6.2.3導(dǎo)線繞接性能檢驗(yàn) 175

6.3導(dǎo)線壓接 177

6.3.1一次性壓接 177

6.3.2連接器 179

知識(shí)點(diǎn)小結(jié) 181

復(fù)習(xí)題 181

7電子組裝的可靠性 183

7.1電子產(chǎn)品的故障及失效機(jī)理 183

7.2焊點(diǎn)失效的特點(diǎn)與影響因素 185

7.3焊點(diǎn)可靠性測(cè)試與可靠性評(píng)價(jià) 188

7.3.1焊點(diǎn)可靠性測(cè)試 188

7.3.2焊點(diǎn)力學(xué)性能試驗(yàn) 195

7.3.3焊點(diǎn)加速失效試驗(yàn) 196

7.3.4焊點(diǎn)壽命預(yù)測(cè) 196

知識(shí)點(diǎn)小結(jié) 198

復(fù)習(xí)題 198

參考文獻(xiàn) 198

電子組裝術(shù)語(yǔ) 1992100433B

根據(jù)電原理圖或邏輯圖，運(yùn)用微電子技術(shù)和高密度組裝技術(shù)，將微電子器件和微小型元件組裝成適用的、可生產(chǎn)的電子硬件的技術(shù)過(guò)程。

微電子組裝是新一代電子組裝技術(shù)。它是一門(mén)新型的電路、工藝、結(jié)構(gòu)、元件、器件緊密結(jié)合的綜合性技術(shù)，涉及到集成電路固態(tài)技術(shù)、厚膜技術(shù)、薄膜技術(shù)、電路技術(shù)、互連技術(shù)、微電子焊接技術(shù)、高密度組裝技術(shù)、散熱技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)和可靠性技術(shù)等領(lǐng)域。

微電子組裝一方面盡可能減小芯片和元件、器件的安裝面積、互連線尺寸和長(zhǎng)度，以提高組裝密度和互連密度；另一方面則盡可能擴(kuò)大基板尺寸和布線層數(shù)，以容納盡可能多的電路器件,完成更多、更重要的功能,從而減少組裝層次和外連接點(diǎn)數(shù)。

本書(shū)系統(tǒng)地介紹了熔焊、固相鍵合、釬焊、膠接及機(jī)械連接等材料連接方法的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上分別討論了器件級(jí)、板卡級(jí)和分機(jī)級(jí)等各電子組裝等級(jí)所涉及的互聯(lián)方法、連接材料和典型連接工藝，并討論了互聯(lián)與連接的缺陷、失效模式和電子組裝可靠性問(wèn)題。本書(shū)理論深入系統(tǒng)，工藝扼要全面，是一本關(guān)于電子組裝互聯(lián)與連接技術(shù)的實(shí)用性教科書(shū)和工具書(shū)。

本書(shū)可作為高等院校電子、材料、機(jī)械等專業(yè)的本科生、研究生教材，也可作為電子制造及相關(guān)行業(yè)的科研、工程技術(shù)人員的參考書(shū)。