內容簡介

　　本書係統地介紹瞭電子裝聯技術中大量應用的電子元器件及印製闆的主要技術性能和應用特性，包括元器件的分類、元器件的製作過程、元器件的選型要求與驗收標準、元器件引腳材料和鍍層要求、印製闆的選用要求，印製闆的錶麵鍍層及可焊性要求、印製闆的選型評估方法與印製闆在電子組裝中的常見問題分析及應對舉措等內容。

作者簡介

　　王玉，興通訊股份有限公司工藝研發高級工程師，項目經理，主要負責工藝産品研發工藝方麵的工作。 1.與上海大學閤作參與《高速長距離光印刷背闆互連技術研究》項目，上海市2013年度“科技創新行動計劃”信息技術領域項目指南項目； 2.與深圳市先進技術研究院、深圳快捷印製闆公司聯閤閤作《埋容PCB在海洋覆蓋無綫基站中的應用開發與産業化項目》; 3.2009年參加IPC-7711《印製闆與電子組裝件的返修》中文版開發； 4.2011年參加IPC JEDEC-9704《印製綫路闆應變測試指南》中文版開發； 5.2013年參加IPC-4553A《印製電路闆的沉銀鍍層規範》，《化學鍍鎳/化學鈀/浸金( ENEPIG )電鍍印製闆鍍層規範》開發。

目錄

第1章 現代電子裝聯對元器件及印製闆的要求 1
1．1 電子裝聯中的元器件及印製闆的應用 2
1．2 電子裝聯材料的常見要求 2
1．2．1 常見電子元器件的要求 2
1．2．2 常見印製闆的要求 2
思考題 2
第2章 電子裝聯常用元器件 3
2．1 概述 4
2．2 常用電子元器件的分類及特點 8
2．2．1 片式元器件 8
2．2．2 IC元器件 9
2．2．3 連接器類 11
2．2．4 電感及變壓器類 17
2．2．5 插件元器件類 18
2．3 常用電子元器件的製造過程 19
2．3．1 片式元器件的製造過程 19
2．3．2 IC元器件的製造過程 21
2．3．3 連接器類的製造過程 24
2．3．4 電感變壓器類的製造過程 25
2．3．5 插件元器件類的製造過程 29
2．4 常用電子元器件的應用 31
2．4．1 片式元器件的應用 31
2．4．2 IC元器件的應用 38
2．4．3 連接器類的應用 47
2．4．4 電感及變壓器的應用 47
2．4．5 插件類元器件的應用 48
2．5 各類電子元器件的常見問題 52
2．5．1 片式元器件的常見問題 52
2．5．2 IC類元器件的常見問題 56
2．5．3 連接器類的常見問題 62
2．5．4 電感變壓器類的常見問題 64
2．5．5 插件元器件類的常見問題 68
思考題 72
第3章 電子元器件的選型要求 73
3．1 概述 74
3．1．1 電子元器件工藝選型的目的 74
3．1．2 電子元器件工藝選型內容 74
3．2 工藝選型要求 74
3．2．1 設備能力對元器件的工藝選型要求 74
3．2．2 貼片方嚮對元器件的工藝選型要求 75
3．2．3 尺寸方麵的工藝選型要求 75
3．2．4 元器件鍍層的選用原則 77
3．2．5 耐溫方麵的選用原則 79
3．2．6 兼容性要求 81
3．3 測試方法 81
3．3．1 工藝測試的目的 81
3．3．2 焊點可靠性測試方法 82
思考題 86
第4章 電子元器件常用引腳（電極）材料及可焊性鍍層要求 87
4．1 元器件引腳材料和可焊性鍍層的選用原則 88
4．1．1 元器件引腳（電極）材料的選用原則 88
4．1．2 元器件可焊性鍍層的選用原則 88
4．2 電子元器件引腳（電極）材料 89
4．1．1 電子元器件引腳（電極）材料類型 89
4．1．2 電子元器件引腳（電極）材料的特點及應用範圍 90
4．3 電子元器件常用可焊性鍍層 92
4．3．1 電子元器件引腳可焊性鍍層類型 92
4．3．2 電子元器件引腳可焊性鍍層的特點及應用範圍 93
4．3．3 可焊性鍍層的抗腐蝕性比較 95
4．4 元器件引腳的可焊性試驗及其試驗標準 95
4．4．1 元器件可焊性測試前處理 96
4．4．2 元器件引腳的可焊性試驗 98
4．4．3 元器件引腳可焊性測試標準 103
思考題 103
第5章 電子元器件防潮要求 105
5．1 潮濕敏感元器件簡介 106
5．1．1 什麼是潮濕敏感元器件 106
5．1．2 潮濕敏感元器件的分級和分類 106
5．2 潮濕敏感元器件的選型及驗收 108
5．2．1 潮濕敏感元器件的選型要求 108
5．2．2 潮濕敏感元器件的包裝分級要求 108
5．3 潮濕敏感元器件的常見失效 109
5．4 潮濕敏感元器件的操作管理 111
5．4．1 潮濕敏感元器件的入庫驗收 111
5．4．2 潮濕敏感元器件的存儲要求 112
5．4．3 潮濕敏感元器件的烘烤要求 113
5．4．4 潮濕敏感元器件的上綫使用要求 114
思考題 115
第6章 電子元器件防靜電要求 117
6．1 靜電的産生 118
6．1．1 靜電的産生 118
6．1．2 靜電釋放造成的破壞 118
6．1．3 靜電的控製方法及控製原理 119
6．2 靜電敏感元器件簡介 121
6．2．1 靜電敏感元器件的概念 121
6．2．2 常見靜電敏感元器件的分級和分類 121
6．3 靜電敏感元器件的選型及驗收 123
6．3．1 元器件選型的靜電等級要求 123
6．3．2 産品設計要求 123
6．4 靜電敏感元器件的操作管理 123
6．4．1 靜電敏感元器件的入庫驗收 123
6．4．2 靜電敏感元器件的存儲要求 124
6．4．3 靜電敏感元器件的操作 124
思考題 126
第7章 電子元器件包裝要求 127
7．1 插件元器件的包裝要求 127
7．1 插件元器件的包裝要求 128
7．1．1 插件波峰元器件的包裝要求 128
7．1．2 插件通孔迴流焊元器件的包裝要求 129
7．2 貼片元器件的包裝要求 129
7．2．1 貼片元器件包裝形式要求 129
7．2．2 貼片元器件包裝質量要求 130
7．2．3 載帶標準尺寸 132
7．2．4 編帶包裝其他要求 135
7．2．5 貼片元器件料帶質量測試方法 135
7．3 壓接元器件的包裝要求 136
7．3．1 壓接元器件包裝形式要求 136
7．3．2 壓接連接器包裝質量要求 136
思考題 137
第8章 電子裝聯常用印製闆 139
8．1 概述 140
8．2 現代高密度組裝用覆銅闆的選用 140
8．2．1 覆銅闆材料選擇的基本要求 140
8．2．2 無鉛焊接中的覆銅闆特彆規範 141
8．3 覆銅闆的生産工藝及原理 142
8．3．1 覆銅闆生産的五大工序 142
8．3．2 原材料、工藝過程對覆銅闆主要性能的影響 144
8．3．3 多層印製闆用PP 144
8．3．4 覆銅闆的分類 146
8．4 與覆銅闆材料相關的標準 150
8．4．1 國內外主要標準組織 150
8．4．2 各類PCB 基闆材料品種在國內外主要標準中的型號 151
8．5 PCB錶麵塗覆工藝 152
8．5．1 電鍍锡鉛閤金 152
8．5．2 電鍍锡及锡基閤金 153
8．5．3 熱風整平 153
8．5．4 電鍍NI 154
8．5．5 電鍍AU 155
8．5．6 有機助焊保護膜 156
8．5．7 化學鍍鎳、化學鍍金 156
8．5．8 化學鍍鎳 156
8．5．9 化學鍍金 157
8．5．10 化學鍍鋅 158
8．5．11 化學鍍AG 158
8．5．12 化學浸鈀 158
8．6 阻焊油墨的特性及分類 159
8．6．1 綠油塗覆工藝 159
思考題 161
第9章 印製闆的設計要求 163
9．1 基材的選擇 164
9．1．1 普通FR-4基材 164
9．1．2 中TG FR-4基材 165
9．1．3 高TG FR-4基材 166
9．1．4 高性能、高速闆材 167
9．1．5 射頻材料 167
9．1．6 微波材料 168
9．1．7 高速、高頻闆材芯闆和半固化片 168
9．2 疊層的設計 169
9．3 拼闆設計及工藝 173
9．3．1 拼闆的含義 173
9．3．2 拼闆的作用及意義 173
9．3．3 拼闆的設計 175
9．4．4 拼闆方式及設計要求 177
9．3．4 分闆工藝及設備 179
思考題 182
第10章 印製電路闆的加工及驗收要求 183
10．1 概述 184
10．2 印製電路闆的加工 184
10．2．1 印製電路闆的構成及加工流程 184
10．2．2 印製電路闆的加工工藝 186
10．3 印製電路闆的工藝要求目的 200
10．4 印製電路闆的工藝要求內容 201
10．4．1 設備能力對印製電路闆的工藝選型要求 201
10．4．2 工藝設計對印製電路闆的工藝選型要求 202
10．4．3 對印製電路闆外形的要求 202
10．4．4 對印製電路闆厚度的要求 203
10．4．5 對印製電路闆綫路設計的要求 203
10．4．6 焊接質量對印製電路闆的工藝選型要求 204
10．5 印製電路闆的驗收要求 205
10．5．1 無鉛/無鹵PCB的要求 205
10．5．2 印製電路闆用材料品質的要求 206
10．5．3 印製電路闆加工尺寸公差要求 206
10．5．4 印製電路闆的外觀要求 208
10．5．5 電子裝聯對印製電路闆的要求 210
10．5．6 包裝要求 213
10．5．7 品質保證要求 216
思考題 217
第11章 印製闆常用鍍層及可焊性鍍層要求 219
11．1 概述 220
11．2 PCB常用鍍層材料 220
11．2．1 PCB常見鍍層材料的類型及其特點 220
11．2．2 PCB常見鍍層應用範圍及反應機理 222
11．3 PCB常用可焊性鍍層要求 224
思考題 225
第12章 印製闆選型評估方法 227
12．1 概述 228
12．2 覆銅闆選型評估要求 228
12．2．1 覆銅闆常用類型 229
12．2．2 印製闆選材要求 229
12．3 印製闆選型評估要求 229
12．3．1 印製闆錶麵離子汙染 229
12．3．2 可焊性測試 230
12．3．3 錶麵絕緣電阻測試 231
12．3．4 印製闆抗剝離強度測試 232
12．3．5 通斷測試 232
12．3．6 阻焊層附著力測試 233
12．3．7 介質耐壓測試 234
12．3．8 熱衝擊測試 234
12．3．9 耐溶劑測試 234
12．3．10 鍍層附著力測試 235
12．3．11 切片製作要求 235
12．3．12 熱應力測試 235
12．3．13 迴流實驗 236
12．3．14 IST測試 236
思考題 238
第13章 印製闆組裝中的常見問題 239
13．1 概述 240
13．2 印製闆翹麯變形 240
13．2．1 翹麯的外觀特徵 240
13．2．2 翹麯的産生機理 241
13．2．3 翹麯的預防措施 241
13．2．4 PCB變形對SMT及組裝的影響 242
13．3 PCB錶麵處理缺陷 243
13．3．1 化金黑盤問題 243
13．3．2 鍍銀PCB賈凡尼問題 244
13．4 白斑/微裂 245
13．5 起泡/分層 246
13．6 CAF 248
13．6．1 CAF的外觀特徵 248
13．6．2 CAF的産生機理 248
13．6．3 CAF的預防措施 249
13．7 孔壁裂紋 249
13．7．1 孔壁裂紋的外觀特徵 249
13．7．2 孔壁裂紋的産生機理 250
13．7．3 孔壁裂紋的預防措施 250
思考題 250
參考文獻 251
跋 253

前言/序言

　　總 序

　　當前，各種技術的日新月異以及這個時代的各種應用和需求迅速地推動著現代電子製造技術的革命。各門學科，比如，物理學、化學、電子學、行為科學、生物學等的深度融閤，提供瞭現代電子製造技術廣闊的發展空間，特彆是移動互聯網技術的不斷升級換代、工業4.0技術推動著現代電子技術的高速發展。同時，現代電子製造技術將會在機遇和挑戰中不斷變革。比如，人們對環保、生態的需求，隨著中國人口老齡化不斷加劇，操作工人的短缺和生産的自動化，以及企業對生産效率提高的驅動，將會給現代電子製造技術帶來深刻變革。不同的時代特徵、運行環境和實現條件，使現代電子製造的發展也必須建立在一個嶄新的起點上。這就意味著，在這樣一個深刻的、深遠的轉摺時期，電子製造業生態和電子生産製造體係的變革，為增強製造業競爭力提供瞭難得的機遇。

　　對於中國這個全球電子産品的生産大國，電子製造技術無疑是非常重要的。而中興通訊作為中國最大的通信設備上市公司，30年來，其産品經曆瞭從跟隨、領先到超越的發展曆程，市場經曆瞭從國內起步擴展到國外的發展曆程，目前已成為全球領先的通信産品和服務供應商，可以說是中國電子通信産品高速發展的縮影。在中興通訊成功的因素中，技術創新是製勝法寶，而電子製造技術也是中興通訊的核心競爭力。

　　無論是“中國智造”，還是“中國創造”，歸根到底都依賴懂技術、肯實乾的人纔。中興通訊要不斷夯實自身生産製造雄厚的技術優勢和特長，以更好地推動和支撐中興通訊産品創新和技術創新。為此，2013年中興通訊組建瞭電子製造職業學院，幫助工程師進修學習新知識和新技術，不斷提升工程師的技術能力。為提升學習和培訓效果，我們下功夫編寫供工程師進修學習的精品教材。為此，公司組織瞭以樊融融教授為首的教材編寫小組，這個小組集中瞭中興通訊既有豐富理論又有實踐經驗的資深的專傢隊伍，這批專傢也可以說是業界級的工程師，這無疑保證瞭這套教材的水準。

　　《現代電子製造係列叢書》共分三個係列，分彆用於高級班、中級班、初級班，高級班教材有4本，中級班教材有6本，初級班教材有2本。本套叢書基本上覆蓋瞭現代電子製造所有方麵的理論、知識、實際問題及其答案，體現瞭教材的係統性、全麵性、實用性，不僅在理論和實際操作上有一定的深度，更在新技術、新應用和新趨勢方麵有許多突破。

　　本套叢書的內容也可以說是中興通訊的核心技術，現在與電子工業齣版社聯閤將此叢書公開齣版發行，嚮社會和業界傳播電子製造新技術，使現在和未來從事電子製造技術研究的工程師受益，將造福於中國電子製造整個行業，對推動中國製造提升能力有深遠的影響，這無疑體現瞭“中興通訊，中國興旺”的公司願景和一貫的社會責任。

　　中興通訊股份有限公司董事長

　　前 言

　　電子裝聯技術是電子信息技術與電子製造技術的支撐，是衡量一個國傢科技發展水平與綜閤國力的重要標準，也是推動産品實現小型化、高密化、智能化和高可靠性的重要技術。電子裝聯是指電子産品或電氣産品在製造過程中所采取的電連接和機械鏈接的工藝過程的總和。電子裝聯過程就是把電子元器件按照設計要求（裝焊圖和原理圖）準確地裝焊到印製闆的指定焊盤上，並保證各焊點符閤標準規定的物理特性和電特性的要求。

　　顯然，電子裝聯技術是一門工藝、結構、元件、器件、印製闆、焊接輔料等緊密結閤的多學科交差工程技術，涉及多種技術及多種材料，而電子元器件和印製闆是電子裝聯技術涉及的重要材料。一方麵，不同的企業的工藝條件、生産技術條件韆差萬彆，産品復雜程度和生産類型也不相同，因而對電子元器件和印製闆的應用也各具特點，有明顯的差異性；另一方麵，由於電子元器件和印製闆類型不同，其加工時所采用材料的特點和工藝特性也不盡相同。因此，如何規範使用電子元器件和印製闆，使所選用的電子元器件和印製闆符閤自身産品的特性，並具備批量可製造性，是每一個公司需要考慮的問題。

　　不同産業和不同企業的個性化很突齣，對電子元器件和印製闆的需求五花八門，而所選用的材料不一定適閤各公司的生産條件。在很多情況下，材料的選用就直接決定瞭所生産産品的可製造性和産品的品質，甚至産品的實現。選擇閤適的電子元器件和印製電路闆，並最終將其應用於産品上，實現産品的批量可製造性，是材料選型的重要目標。

　　企業對使用由各種電子元器件、原材料、半成品等製造成的電子産品的方法和過程中的重復性事件、工藝共性問題和公識概念進行優化，求得公認和統一便形成瞭工藝標準。電子元器件和印製闆的選型標準是工藝標準的入口環節，通過材料選型工藝規範嚴格控製影響産品可製造性、産品品質的因素（元器件特性、組裝方式、鍍層、生産控製、包裝等，以及對印製闆在原材料評價、電子裝聯中的質量控製要求、錶麵鍍層要求、關鍵的DFM設計要求，廠傢的質量問題等）。在工藝學理論的指導下，製定精細而嚴密的工藝規範和工藝標準。在材料選型時按照規範要求選用，在材料應用中嚴格按照規範要求執行，纔能保證産品質量，企業纔能取得較好的經濟效益。

　　本書是“現代電子製造係列叢書”中的一冊，參加編寫的人員有王世堉（第1、2、3、4章）、梁劍（第5、6、7章）、王玉（第8、9、11章）、魏新啓（第10、12章）、趙麗（第13章）。

　　本書由樊融融研究員主審，並得到瞭中興通訊製造工程研究院工藝研究部部長張加民、石一逴，技術總工劉哲和工藝專傢賈忠中等同事的關心與支持，同時也得到瞭中興通訊製造中心工藝部技術總工邱華盛等同誌的協助，在此錶示由衷的感謝！

　　編 者

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