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第1章　现代电子装联工艺过程控制概论1

1.1　工艺技术和工艺技术进步1

1.2　工艺过程和工艺过程控制3

1.3　工艺过程控制的要素和内容4

1.3.1　工艺过程控制的要素4

1.3.2　工艺过程控制的内容4

1.3.3　控制项目和方法7

1.3.4　数据和图表8

1.3.5　产品生产与运营9

1.4　SMT全过程控制和管理10

1.4.1 概述10

1.4.2　SMT全过程控制和管理10

1.5　工艺过程控制中应注意的问题13

1.5.1　要更多关注检测过程13

1.5.2　动作和措施的执行14

1.5.3　正确地分离变异原因14

1.6　电子制造技术的发展16

第2章　现代电子装联工艺过程的环境控制要求18

2.1　现代电子装联工艺过程质量与环境18

2.1.1　现代电子产品组装质量与环境的关系18

2.1.2　DPMO与大气气候变化的统计关系20

2.2　现代电子装联工艺过程对物理环境条件的要求25

2.2.1　正常气象环境的定义25

2.2.2　现代电子装联工艺过程对物理环境条件的要求25

2.3　现代电子装联工作场地的静电防护要求28

2.3.1　静电和静电的危害28

2.3.2　电子产品制造中的静电29

2.3.3　静电防护原理30

2.3.4　静电监测仪器30

2.3.5　现代电子装联工作场地的防静电技术指标要求30

第3章 电子元器件、PCB及装联用辅料的互连工艺性控制要求32

3.1　概述32

3.2　电子元器件引脚（电极）用材料及其特性32

3.2.1　对电子元器件引脚材料的技术要求32

3.2.2　电子元器件引脚用材料32

3.3　基体金属涂层的可焊性控制35

3.3.1　可焊性35

3.3.2　可焊性涂层的分类35

3.3.3　可焊性镀层的可焊性评估36

3.4　电子元器件引脚及PCB焊盘可焊性镀层的特性描述37

3.5　电子装联工艺过程对PCB焊盘涂层及基材特性的控制要求41

3.5.1　PCB焊盘涂层材料及特性41

3.5.2　电子装联工艺过程对PCB基材特性的控制要求45

3.6　常用电子元器件引脚镀层的典型结构46

3.6.1　THT/THD类元器件引脚镀层结构46

3.6.2　SMC/SMD类元器件引脚典型镀层结构47

3.7　电子元器件引脚及PCB焊盘金属镀层的腐蚀（氧化）52

3.7.1　金属腐蚀的定义52

3.7.2　金属腐蚀的分类53

3.8　引脚镀层可焊性的储存期控制58

3.8.1　储存期对可焊性的影响58

3.8.2　加速老化处理控制59

3.9　电子元器件焊端镀层的可焊性试验59

3.9.1　可焊性的定义59

3.9.2　可焊性和可靠性59

3.9.3　焊接过程中与可焊性相关的物理参数60

3.9.4　可焊性测试60

3.10　助焊剂、钎料和焊膏的组装工艺性控制63

3.10.1 电子装联用助焊剂的工艺性控制要求63

3.10.2　电子装联用钎料的工艺性控制要求66

3.10.3 电子装联用焊膏的工艺性控制要求68

3.10.4　如何选购和评估焊膏应用的工艺性69

第4章　电子装联用元器件及辅料的全流程过程控制71

4.1　通用元器件的全流程过程控制71

4.1.1　通用元器件引线镀层耐久性要求71

4.1.2　通用元器件的验收、储存及配送71

4.2　潮湿敏感元器件全流程过程控制72

4.2.1　名词定义72

4.2.2　MSD的分类及SMT包装的分级74

4.2.3　MSD的入库、储存、配送、组装工艺过程管理77

4.3　静电敏感元器件全流程过程控制81

4.3.1　定义、标识和分类81

4.3.2　SSD入库、储存、配送和操作过程控制84

4.4　温度敏感元器件全流程过程控制87

4.4.1　术语定义和温度敏感元器件损坏模式87

4.4.2　常见的温度敏感元器件87

4.4.3　温度敏感元器件的入库、储存、配送和操作过程控制88

4.5　PCB全流程过程控制89

4.5.1　定义和分级89

4.5.2　PCB的入库、储存、配送和操作过程控制89

4.6　元器件引线、接线头、接线柱及导线可焊性控制91

4.6.1　标准和分类91

4.6.2　试验设备92

4.6.3　试验方法92

4.6.4　试验步骤94

4.7　钎料、助焊剂的管理过程控制98

4.7.1 引用标准98

4.7.2　管理过程控制98

4.8　焊膏的管理过程控制100

4.8.1　标准及对焊膏管理的描述100

4.8.2　焊膏管理过程的控制101

4.9　SMT贴片胶全流程管理控制104

4.9.1　标准、作用及性能要求104

4.9.2　管理过程控制105

4.10　电子装联用其他辅料的全程管理控制106

4.10.1　UNDERFILL胶水106

4.10.2　导热胶107

第5章　电子装联生产线和线型工艺设计及控制109

5.1 电子装联生产线概论109

5.1.1 电子设备的制造过程109

5.1.2　电子装联和电子装联生产线109

5.2　电子装联工艺全过程控制和管理110

5.2.1 电子装联工艺全过程控制驱动了工艺装备技术的发展110

5.2.2　Ionics公司典型SMT生产线配置介绍113

5.3　表面贴装组件（SMA）的生产流程113

5.3.1　单块板PCB组装结构及生产流程113

5.3.2　PCB拼板组装结构及生产流程114

5.4　THT组装生产线体类型及其特点118

5.4.1 目前流行的THT组装生产线体的类型118

5.4.2　THT组装生产线体的流程参数设计和控制119

5.5　SMT生产线体类型及其应用特点121

5.5.1　SMT生产线体类型121

5.5.2　适合于高密度组装的SMT生产线型121

5.5.3　SMT组装生产线体的建线方案设计和控制123

5.5.4　设备配置124

5.6　电子产品制造中的静电防护128

5.6.1　静电过载和静电释放损害的预防128

5.6.2　EOS/ESD安全工作台／EPA131

5.6.3　生产线设备防静电实例132

5.7　5S管理134

5.7.1　5S管理概述134

5.7.2　5S管理的内容135

5.7.3　5S实施和管理138

第6章　现代电子装联工艺过程控制的技术基础和方法140

6.1　现代电子装联工艺过程控制的特点140

6.1.1　现代电子装联工艺过程控制概论140

6.1.2　现代电子装联工艺过程控制的特点140

6.1.3　精度与重复性的确定140

6.2　现代电子装联工艺过程中所发生现象的规律性描述141

6.2.1　随机事件141

6.2.2　统计规律和概率142

6.3　6σ与工艺过程控制146

6.3.1　6σ在过程控制中的应用146

6.3.2　过程符合6σ的能力147

6.3.3　过程（工序）能力指数Cp148

6.3.4　6σ在现代电子装联工艺过程控制中的应用153

6.3.5　DPMO在电子装联板级组装中的应用156

6.4　现代电子装联工艺过程控制中的统计过程控制（SPC）160

6.4.1　SPC技术概述160

6.4.2　SPC技术的内容162

6.4.3　SPC控制图的原理、结构和作用164

6.4.4　常用控制图介绍167

6.4.5　控制图的修订和注意事项171

6.4.6　SPC应用实例172

第7章　元器件成型、插装及波峰焊接工艺过程控制176

7.1　元器件成型的工艺过程控制176

7.1.1　元器件成型的定义及其对产品生产质量的影响176

7.1.2　元器件成型前的质量控制176

7.1.3　元器件成型的基本参数要求177

7.1.4　元器件成型设备180

7.1.5　元器件成型的特殊问题——应力释放187

7.1.6　元器件成型工艺过程控制188

7.2　元器件在PCB上插装工艺过程控制189

7.2.1 名词定义189

7.2.2　插装的基本工艺要求189

7.2.3　插装质量控制和目标192

7.3　波峰焊接工艺窗口设计及其工艺过程控制192

7.3.1　影响波峰焊接效果的四要素192

7.3.2　无铅波峰焊接的工艺性问题197

7.3.3　SMA波峰焊接的波形选择197

7.3.4　波峰焊接工艺窗口设计199

7.3.5　波峰焊接工艺过程控制204

第8章　焊膏印刷模板设计、制造及印刷工艺过程控制212

8.1　概述212

8.2　焊膏印刷设备212

8.2.1　焊膏印刷设备212

8.2.2　选择焊膏印刷设备时应关注的问题213

8.3　印刷模板设计的工艺性要求213

8.3.1　模板设计的任务及应关注的问题213

8.3.2　模板设计参数的控制要求214

8.3.3　模板开孔侧壁的形态对焊膏释放的影响219

8.3.4　焊盘面积的经验公式221

8.4　模板加工技术对焊膏释放的影响222

8.4.1　模板开孔形态对焊膏释放量的影响222

8.4.2　模板制造技术及其对焊膏释放量的影响222

8.5　焊膏的选择和参数控制227

8.5.1　焊膏的选择227

8.5.2　焊膏的应用环境要求229

8.6　印刷用刮刀（刮板）229

8.6.1　常用的刮刀（刮板）形式229

8.6.2　刮刀的选用230

8.6.3　金属刮刀的优点231

8.6.4　刮刀结构形状对焊膏印刷中释放量的影响231

8.7　焊膏印刷准备工序及印刷参数的选择和设定232

8.7.1　焊膏印刷准备工序232

8.7.2　印刷参数的选择和设定234

8.8　焊膏印刷工艺过程控制238

8.8.1　焊膏印刷工艺过程控制要素238

8.8.2　焊膏印刷工艺过程控制方法240

8.8.3　焊膏印刷工艺过程连续实时监测243

8.8.4　保持PCB工艺文件的稳定性243

8.9　焊膏印刷的质量控制要求及常见缺陷244

8.9.1　焊膏印刷的质量控制要求244

8.9.2　影响焊膏印刷不良的因素245

8.9.3　焊膏印刷中常见的不良现象248

8.9.4　印刷不良单板的处理251

第9章　表面贴装工程及贴装工艺过程控制252

9.1　表面贴装工程概述252

9.1.1　表面贴装工程技术的发展及其特点252

9.1.2　支撑SMA发展的元器件技术252

9.2　现代封装技术的发展对贴装设备的适应性要求257

9.2.1　高密度电路互连技术的发展对贴装机的精度要求257

9.2.2　电子制造需求驱动了贴装设备技术不断创新258

9.2.3　现代贴装设备的发展259

9.3　贴装设备260

9.3.1　常用的贴装机分类260

9.3.2　典型机型简介262

9.3.3　Multiflex线体266

9.4　贴装机过程能力的验证270

9.4.1　背景270

9.4.2　贴装机过程能力的描述（IPC—9850简介）271

9.4.3　期望的贴装机能力指数Cpk272

9.5　贴装工艺质量要求272

9.5.1　元器件贴装前的准备272

9.5.2　贴装工艺质量要求273

9.5.3　影响贴装质量的因素276

9.6　元器件贴装工艺过程控制278

9.6.1　元器件贴装工艺过程控制概述278

9.6.2　贴装工序工艺过程控制279

9.6.3　贴装工序工艺过程能力的测评及控制方法280

9.7　在FPC上进行元器件贴装280

第10章　SMT再流焊接工艺过程控制282

10.1　再流焊接工艺要素分析282

10.2　再流焊接温度曲线284

10.2.1　再流焊接工艺过程中的温度特性284

10.2.2　怎样设定再流焊接温度曲线287

10.3　再流焊接工艺窗口设计290

10.3.1　机器参数290

10.3.2　过程记录参数293

10.4　再流焊接工艺过程控制293

10.4.1　再流焊接中需要控制的工艺要素293

10.4.2　再流焊接工艺过程控制293

10.5　再流焊接焊点质量的在线实时监控295

10.5.1　再流焊点质量监控与工艺过程控制的相关性295

10.5.2　如何评估再流焊点的完整性295

10.5.3　再流焊点质量监控296

10.5.4　在组装过程中对BGA器件焊点质量的监控298

第11章　刚性印制背板组装互连技术及工艺过程控制301

11.1　概述301

11.1.1　刚性印制背板301

11.1.2　刚性印制背板组装中所采用的接合、接续技术303

11.2　压接技术305

11.2.1　简介305

11.2.2　压接连接机理306

11.2.3　压接工艺过程控制308

11.3　绕接技术308

11.3.1　定义和应用308

11.3.2　绕接的原理309

11.3.3　绕接连接的可靠性311

11.3.4　绕接的特点313

11.3.5　绕接工艺316

11.4　背板的波峰焊接318

11.4.1　背板波峰焊接的难点318

11.4.2　适合于背板波峰焊接的设备特点319

第12章 电子组件防护与加固工艺过程控制320

12.1 电子组件防护与加固工艺的内容320

12.1.1 为什么要对电子组件进行防护加固320

12.1.2　防护加固的目的和内容326

12.2　防护加固的工艺措施及其控制327

12.2.1　气候环境防护加固工艺措施327

12.2.2　防热加固工艺措施328

12.2.3　机械应力环境的防护加固工艺措施329

12.2.4　无铅焊点在机械应力环境中的工艺可靠性问题329

12.2.5　免清洗助焊剂在应用中的隐患330

12.3　PCBA的防护与加固332

12.3.1　敷形涂覆的目的和功能332

12.3.2　常用的敷形涂层材料333

12.3.3　对涂覆材料的要求334

12.3.4　涂覆工艺环境的优化334

12.3.5　敷形涂覆的工艺方法335

12.3.6　敷形涂覆的典型工艺流程及应用中的工艺问题336

12.3.7　多层涂覆338

12.3.8　涂层质量要求338

第13章　电子产品的可靠性和环境试验339

13.1　电子产品的可靠性及可靠性增长339

13.2　环境条件试验339

13.3　气候、温度环境试验341

13.3.1　高、低温度试验341

13.3.2　温度冲击试验341

13.3.3　低气压试验341

13.3.4　湿热试验342

13.3.5　霉菌试验342

13.3.6　盐雾试验343

13.4　力学环境试验343

13.4.1　振动试验343

13.4.2　加速度试验344

13.4.3　冲击试验344

13.4.4　模拟运输试验344

13.4.5　真空试验344

13.5　电子产品的老练345

13.5.1　基本描述345

13.5.2　常温老练345

13.5.3　应力条件下的老练346

13.6　表面组装焊点的失效分析和可靠性试验346

13.6.1　概述346

13.6.2　SMT焊点的可靠性和失效346

13.6.3　统计失效分布概念347

13.6.4　可靠性试验347

13.6.5　其他试验348

13.6.6　性能试验方法348

13.6.7　无铅电子产品焊点的长期可靠性问题351