内容简介

　　本书系统地介绍了电子装联技术中大量应用的电子元器件及印制板的主要技术性能和应用特性，包括元器件的分类、元器件的制作过程、元器件的选型要求与验收标准、元器件引脚材料和镀层要求、印制板的选用要求，印制板的表面镀层及可焊性要求、印制板的选型评估方法与印制板在电子组装中的常见问题分析及应对举措等内容。

作者简介

　　王玉，兴通讯股份有限公司工艺研发高级工程师，项目经理，主要负责工艺产品研发工艺方面的工作。 1.与上海大学合作参与《高速长距离光印刷背板互连技术研究》项目，上海市2013年度“科技创新行动计划”信息技术领域项目指南项目； 2.与深圳市先进技术研究院、深圳快捷印制板公司联合合作《埋容PCB在海洋覆盖无线基站中的应用开发与产业化项目》; 3.2009年参加IPC-7711《印制板与电子组装件的返修》中文版开发； 4.2011年参加IPC JEDEC-9704《印制线路板应变测试指南》中文版开发； 5.2013年参加IPC-4553A《印制电路板的沉银镀层规范》，《化学镀镍/化学钯/浸金( ENEPIG )电镀印制板镀层规范》开发。

目录

第1章 现代电子装联对元器件及印制板的要求 1
1．1 电子装联中的元器件及印制板的应用 2
1．2 电子装联材料的常见要求 2
1．2．1 常见电子元器件的要求 2
1．2．2 常见印制板的要求 2
思考题 2
第2章 电子装联常用元器件 3
2．1 概述 4
2．2 常用电子元器件的分类及特点 8
2．2．1 片式元器件 8
2．2．2 IC元器件 9
2．2．3 连接器类 11
2．2．4 电感及变压器类 17
2．2．5 插件元器件类 18
2．3 常用电子元器件的制造过程 19
2．3．1 片式元器件的制造过程 19
2．3．2 IC元器件的制造过程 21
2．3．3 连接器类的制造过程 24
2．3．4 电感变压器类的制造过程 25
2．3．5 插件元器件类的制造过程 29
2．4 常用电子元器件的应用 31
2．4．1 片式元器件的应用 31
2．4．2 IC元器件的应用 38
2．4．3 连接器类的应用 47
2．4．4 电感及变压器的应用 47
2．4．5 插件类元器件的应用 48
2．5 各类电子元器件的常见问题 52
2．5．1 片式元器件的常见问题 52
2．5．2 IC类元器件的常见问题 56
2．5．3 连接器类的常见问题 62
2．5．4 电感变压器类的常见问题 64
2．5．5 插件元器件类的常见问题 68
思考题 72
第3章 电子元器件的选型要求 73
3．1 概述 74
3．1．1 电子元器件工艺选型的目的 74
3．1．2 电子元器件工艺选型内容 74
3．2 工艺选型要求 74
3．2．1 设备能力对元器件的工艺选型要求 74
3．2．2 贴片方向对元器件的工艺选型要求 75
3．2．3 尺寸方面的工艺选型要求 75
3．2．4 元器件镀层的选用原则 77
3．2．5 耐温方面的选用原则 79
3．2．6 兼容性要求 81
3．3 测试方法 81
3．3．1 工艺测试的目的 81
3．3．2 焊点可靠性测试方法 82
思考题 86
第4章 电子元器件常用引脚（电极）材料及可焊性镀层要求 87
4．1 元器件引脚材料和可焊性镀层的选用原则 88
4．1．1 元器件引脚（电极）材料的选用原则 88
4．1．2 元器件可焊性镀层的选用原则 88
4．2 电子元器件引脚（电极）材料 89
4．1．1 电子元器件引脚（电极）材料类型 89
4．1．2 电子元器件引脚（电极）材料的特点及应用范围 90
4．3 电子元器件常用可焊性镀层 92
4．3．1 电子元器件引脚可焊性镀层类型 92
4．3．2 电子元器件引脚可焊性镀层的特点及应用范围 93
4．3．3 可焊性镀层的抗腐蚀性比较 95
4．4 元器件引脚的可焊性试验及其试验标准 95
4．4．1 元器件可焊性测试前处理 96
4．4．2 元器件引脚的可焊性试验 98
4．4．3 元器件引脚可焊性测试标准 103
思考题 103
第5章 电子元器件防潮要求 105
5．1 潮湿敏感元器件简介 106
5．1．1 什么是潮湿敏感元器件 106
5．1．2 潮湿敏感元器件的分级和分类 106
5．2 潮湿敏感元器件的选型及验收 108
5．2．1 潮湿敏感元器件的选型要求 108
5．2．2 潮湿敏感元器件的包装分级要求 108
5．3 潮湿敏感元器件的常见失效 109
5．4 潮湿敏感元器件的操作管理 111
5．4．1 潮湿敏感元器件的入库验收 111
5．4．2 潮湿敏感元器件的存储要求 112
5．4．3 潮湿敏感元器件的烘烤要求 113
5．4．4 潮湿敏感元器件的上线使用要求 114
思考题 115
第6章 电子元器件防静电要求 117
6．1 静电的产生 118
6．1．1 静电的产生 118
6．1．2 静电释放造成的破坏 118
6．1．3 静电的控制方法及控制原理 119
6．2 静电敏感元器件简介 121
6．2．1 静电敏感元器件的概念 121
6．2．2 常见静电敏感元器件的分级和分类 121
6．3 静电敏感元器件的选型及验收 123
6．3．1 元器件选型的静电等级要求 123
6．3．2 产品设计要求 123
6．4 静电敏感元器件的操作管理 123
6．4．1 静电敏感元器件的入库验收 123
6．4．2 静电敏感元器件的存储要求 124
6．4．3 静电敏感元器件的操作 124
思考题 126
第7章 电子元器件包装要求 127
7．1 插件元器件的包装要求 127
7．1 插件元器件的包装要求 128
7．1．1 插件波峰元器件的包装要求 128
7．1．2 插件通孔回流焊元器件的包装要求 129
7．2 贴片元器件的包装要求 129
7．2．1 贴片元器件包装形式要求 129
7．2．2 贴片元器件包装质量要求 130
7．2．3 载带标准尺寸 132
7．2．4 编带包装其他要求 135
7．2．5 贴片元器件料带质量测试方法 135
7．3 压接元器件的包装要求 136
7．3．1 压接元器件包装形式要求 136
7．3．2 压接连接器包装质量要求 136
思考题 137
第8章 电子装联常用印制板 139
8．1 概述 140
8．2 现代高密度组装用覆铜板的选用 140
8．2．1 覆铜板材料选择的基本要求 140
8．2．2 无铅焊接中的覆铜板特别规范 141
8．3 覆铜板的生产工艺及原理 142
8．3．1 覆铜板生产的五大工序 142
8．3．2 原材料、工艺过程对覆铜板主要性能的影响 144
8．3．3 多层印制板用PP 144
8．3．4 覆铜板的分类 146
8．4 与覆铜板材料相关的标准 150
8．4．1 国内外主要标准组织 150
8．4．2 各类PCB 基板材料品种在国内外主要标准中的型号 151
8．5 PCB表面涂覆工艺 152
8．5．1 电镀锡铅合金 152
8．5．2 电镀锡及锡基合金 153
8．5．3 热风整平 153
8．5．4 电镀NI 154
8．5．5 电镀AU 155
8．5．6 有机助焊保护膜 156
8．5．7 化学镀镍、化学镀金 156
8．5．8 化学镀镍 156
8．5．9 化学镀金 157
8．5．10 化学镀锌 158
8．5．11 化学镀AG 158
8．5．12 化学浸钯 158
8．6 阻焊油墨的特性及分类 159
8．6．1 绿油涂覆工艺 159
思考题 161
第9章 印制板的设计要求 163
9．1 基材的选择 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、高速板材 167
9．1．5 射频材料 167
9．1．6 微波材料 168
9．1．7 高速、高频板材芯板和半固化片 168
9．2 叠层的设计 169
9．3 拼板设计及工艺 173
9．3．1 拼板的含义 173
9．3．2 拼板的作用及意义 173
9．3．3 拼板的设计 175
9．4．4 拼板方式及设计要求 177
9．3．4 分板工艺及设备 179
思考题 182
第10章 印制电路板的加工及验收要求 183
10．1 概述 184
10．2 印制电路板的加工 184
10．2．1 印制电路板的构成及加工流程 184
10．2．2 印制电路板的加工工艺 186
10．3 印制电路板的工艺要求目的 200
10．4 印制电路板的工艺要求内容 201
10．4．1 设备能力对印制电路板的工艺选型要求 201
10．4．2 工艺设计对印制电路板的工艺选型要求 202
10．4．3 对印制电路板外形的要求 202
10．4．4 对印制电路板厚度的要求 203
10．4．5 对印制电路板线路设计的要求 203
10．4．6 焊接质量对印制电路板的工艺选型要求 204
10．5 印制电路板的验收要求 205
10．5．1 无铅/无卤PCB的要求 205
10．5．2 印制电路板用材料品质的要求 206
10．5．3 印制电路板加工尺寸公差要求 206
10．5．4 印制电路板的外观要求 208
10．5．5 电子装联对印制电路板的要求 210
10．5．6 包装要求 213
10．5．7 品质保证要求 216
思考题 217
第11章 印制板常用镀层及可焊性镀层要求 219
11．1 概述 220
11．2 PCB常用镀层材料 220
11．2．1 PCB常见镀层材料的类型及其特点 220
11．2．2 PCB常见镀层应用范围及反应机理 222
11．3 PCB常用可焊性镀层要求 224
思考题 225
第12章 印制板选型评估方法 227
12．1 概述 228
12．2 覆铜板选型评估要求 228
12．2．1 覆铜板常用类型 229
12．2．2 印制板选材要求 229
12．3 印制板选型评估要求 229
12．3．1 印制板表面离子污染 229
12．3．2 可焊性测试 230
12．3．3 表面绝缘电阻测试 231
12．3．4 印制板抗剥离强度测试 232
12．3．5 通断测试 232
12．3．6 阻焊层附着力测试 233
12．3．7 介质耐压测试 234
12．3．8 热冲击测试 234
12．3．9 耐溶剂测试 234
12．3．10 镀层附着力测试 235
12．3．11 切片制作要求 235
12．3．12 热应力测试 235
12．3．13 回流实验 236
12．3．14 IST测试 236
思考题 238
第13章 印制板组装中的常见问题 239
13．1 概述 240
13．2 印制板翘曲变形 240
13．2．1 翘曲的外观特征 240
13．2．2 翘曲的产生机理 241
13．2．3 翘曲的预防措施 241
13．2．4 PCB变形对SMT及组装的影响 242
13．3 PCB表面处理缺陷 243
13．3．1 化金黑盘问题 243
13．3．2 镀银PCB贾凡尼问题 244
13．4 白斑/微裂 245
13．5 起泡/分层 246
13．6 CAF 248
13．6．1 CAF的外观特征 248
13．6．2 CAF的产生机理 248
13．6．3 CAF的预防措施 249
13．7 孔壁裂纹 249
13．7．1 孔壁裂纹的外观特征 249
13．7．2 孔壁裂纹的产生机理 250
13．7．3 孔壁裂纹的预防措施 250
思考题 250
参考文献 251
跋 253

前言/序言

　　总 序

　　当前，各种技术的日新月异以及这个时代的各种应用和需求迅速地推动着现代电子制造技术的革命。各门学科，比如，物理学、化学、电子学、行为科学、生物学等的深度融合，提供了现代电子制造技术广阔的发展空间，特别是移动互联网技术的不断升级换代、工业4.0技术推动着现代电子技术的高速发展。同时，现代电子制造技术将会在机遇和挑战中不断变革。比如，人们对环保、生态的需求，随着中国人口老龄化不断加剧，操作工人的短缺和生产的自动化，以及企业对生产效率提高的驱动，将会给现代电子制造技术带来深刻变革。不同的时代特征、运行环境和实现条件，使现代电子制造的发展也必须建立在一个崭新的起点上。这就意味着，在这样一个深刻的、深远的转折时期，电子制造业生态和电子生产制造体系的变革，为增强制造业竞争力提供了难得的机遇。

　　对于中国这个全球电子产品的生产大国，电子制造技术无疑是非常重要的。而中兴通讯作为中国最大的通信设备上市公司，30年来，其产品经历了从跟随、领先到超越的发展历程，市场经历了从国内起步扩展到国外的发展历程，目前已成为全球领先的通信产品和服务供应商，可以说是中国电子通信产品高速发展的缩影。在中兴通讯成功的因素中，技术创新是制胜法宝，而电子制造技术也是中兴通讯的核心竞争力。

　　无论是“中国智造”，还是“中国创造”，归根到底都依赖懂技术、肯实干的人才。中兴通讯要不断夯实自身生产制造雄厚的技术优势和特长，以更好地推动和支撑中兴通讯产品创新和技术创新。为此，2013年中兴通讯组建了电子制造职业学院，帮助工程师进修学习新知识和新技术，不断提升工程师的技术能力。为提升学习和培训效果，我们下功夫编写供工程师进修学习的精品教材。为此，公司组织了以樊融融教授为首的教材编写小组，这个小组集中了中兴通讯既有丰富理论又有实践经验的资深的专家队伍，这批专家也可以说是业界级的工程师，这无疑保证了这套教材的水准。

　　《现代电子制造系列丛书》共分三个系列，分别用于高级班、中级班、初级班，高级班教材有4本，中级班教材有6本，初级班教材有2本。本套丛书基本上覆盖了现代电子制造所有方面的理论、知识、实际问题及其答案，体现了教材的系统性、全面性、实用性，不仅在理论和实际操作上有一定的深度，更在新技术、新应用和新趋势方面有许多突破。

　　本套丛书的内容也可以说是中兴通讯的核心技术，现在与电子工业出版社联合将此丛书公开出版发行，向社会和业界传播电子制造新技术，使现在和未来从事电子制造技术研究的工程师受益，将造福于中国电子制造整个行业，对推动中国制造提升能力有深远的影响，这无疑体现了“中兴通讯，中国兴旺”的公司愿景和一贯的社会责任。

　　中兴通讯股份有限公司董事长

　　前 言

　　电子装联技术是电子信息技术与电子制造技术的支撑，是衡量一个国家科技发展水平与综合国力的重要标准，也是推动产品实现小型化、高密化、智能化和高可靠性的重要技术。电子装联是指电子产品或电气产品在制造过程中所采取的电连接和机械链接的工艺过程的总和。电子装联过程就是把电子元器件按照设计要求（装焊图和原理图）准确地装焊到印制板的指定焊盘上，并保证各焊点符合标准规定的物理特性和电特性的要求。

　　显然，电子装联技术是一门工艺、结构、元件、器件、印制板、焊接辅料等紧密结合的多学科交差工程技术，涉及多种技术及多种材料，而电子元器件和印制板是电子装联技术涉及的重要材料。一方面，不同的企业的工艺条件、生产技术条件千差万别，产品复杂程度和生产类型也不相同，因而对电子元器件和印制板的应用也各具特点，有明显的差异性；另一方面，由于电子元器件和印制板类型不同，其加工时所采用材料的特点和工艺特性也不尽相同。因此，如何规范使用电子元器件和印制板，使所选用的电子元器件和印制板符合自身产品的特性，并具备批量可制造性，是每一个公司需要考虑的问题。

　　不同产业和不同企业的个性化很突出，对电子元器件和印制板的需求五花八门，而所选用的材料不一定适合各公司的生产条件。在很多情况下，材料的选用就直接决定了所生产产品的可制造性和产品的品质，甚至产品的实现。选择合适的电子元器件和印制电路板，并最终将其应用于产品上，实现产品的批量可制造性，是材料选型的重要目标。

　　企业对使用由各种电子元器件、原材料、半成品等制造成的电子产品的方法和过程中的重复性事件、工艺共性问题和公识概念进行优化，求得公认和统一便形成了工艺标准。电子元器件和印制板的选型标准是工艺标准的入口环节，通过材料选型工艺规范严格控制影响产品可制造性、产品品质的因素（元器件特性、组装方式、镀层、生产控制、包装等，以及对印制板在原材料评价、电子装联中的质量控制要求、表面镀层要求、关键的DFM设计要求，厂家的质量问题等）。在工艺学理论的指导下，制定精细而严密的工艺规范和工艺标准。在材料选型时按照规范要求选用，在材料应用中严格按照规范要求执行，才能保证产品质量，企业才能取得较好的经济效益。

　　本书是“现代电子制造系列丛书”中的一册，参加编写的人员有王世堉（第1、2、3、4章）、梁剑（第5、6、7章）、王玉（第8、9、11章）、魏新启（第10、12章）、赵丽（第13章）。

　　本书由樊融融研究员主审，并得到了中兴通讯制造工程研究院工艺研究部部长张加民、石一逴，技术总工刘哲和工艺专家贾忠中等同事的关心与支持，同时也得到了中兴通讯制造中心工艺部技术总工邱华盛等同志的协助，在此表示由衷的感谢！

　　编 者

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