內容簡介
工藝規範和標準，即工藝要素和按設計參數要求轉換成相關的工藝質量要素的綜合。因此，工藝規範和標準不僅體現了產品設計的質量要求，而且也反映了產品製造全部過程的作業要素，是先進生產技術理論和產品設計技術要求的融合，是貫穿產品製造全過程的中心環節。用先進而科學的工藝規範及標準來統一生產活動是大生產的要求。現代電子產品的生產不是靠操作者的經驗，而是要靠系統的工藝學理論。在工藝學理論的指導下，制定精細而嚴密的工藝規範和工藝標準，每個操作者在生產過程中都要嚴格按照這些科學的規範和標準去做，才能保證產品質量，企業才能取得最好的經濟效益。本書系統而全面地介紹了國內外所涉及的電子製造後端工序的電子裝聯工藝的規範和標準體系，這些專業技術知識都是現代和未來電子製造業的工藝工程師、質量工程師、生產管理工程師所不可缺少的基本功。
目錄
第1章 現代電子裝聯工藝規範及標準體系概論 1
1.1 電子製造中的工藝技術、規範與標準 2
1.1.1 電子製造中的工藝技術 2
1.1.2 工藝規範和標準 3
1.1.3 加速我國電子製造工藝規範和工藝標準的完善 5
1.2 國際上電子製造領域最具影響力的標準組織及其標準 6
1.2.1 IPC及IPC標準 6
1.2.2 其他國際標準 18
1.3 國內有關電子裝聯工藝標準 20
1.3.1 國家標準和國家軍用標準 20
1.3.2 行業標準 21
思考題 22
第2章 電氣電子產品受限有害物質及清潔度規範和標準 23
2.1 概述 24
2.2 受限制的物質 24
2.2.1 石棉 24
2.2.2 偶氮胺 25
2.2.3 鎘化合物 26
2.2.4 鉛化合物 27
2.2.5 六價鉻（VI）和汞化合物 29
2.2.6 二惡英和呋喃 30
2.2.7 氯化有機載體、（溴化）阻燃劑及甲醛 30
2.2.8 有機錫化合物和短鏈氯化石蠟（SCCP） 32
2.2.9 多氯聯苯（PCBs）和聚氯乙稀（PVC） 32
2.2.10 消耗臭氧物質（ODS）和易揮發有機化合物（VOC） 33
2.3 歐盟WEEE/RoHS指令解析 34
2.3.1 廢棄電機和電子產品的收集、處理、回收再生利用和再利用 34
2.3.2 RoHS指令限制有害物質在電子電機產品製造過程中使用 34
2.3.3 WEEE和RoHS指令涵蓋的電子電機產品種類 35
2.3.4 對“製造商”和“零售商”的回收責任規定 35
2.3.5 製造商的定義 35
2.3.6 產品設計 36
2.3.7 WEEE處理 36
2.3.8 回收率的目標 36
2.3.9 執行WEEE標示方案 37
2.4 清潔度規範和標準 37
2.4.1 清潔度檢測方法 37
2.4.2 IPC清潔度標準 38
2.4.3 印製電路板的清潔度 39
2.4.4 印製電路組裝件（PCBA）的清潔度 40
思考題 42
第3章 電子元器件對電子裝聯工藝的適應性要求及驗收標準 43
3.1 電子元器件 44
3.1.1 概述 44
3.1.2 電子元件的種類及其主要特性 45
3.1.3 電子器件常用種類及其主要特性 52
3.1.4 積體電路（IC） 54
3.1.5 國標GB/T 3430—1989半導體積體電路命名方法 57
3.2 電子元器件引腳（電極）材料及其可焊性塗鍍層 58
3.2.1 電子元器件引腳（電極）材料 58
3.2.2 電子元器件引腳（電極）可焊性鍍層 60
3.3 元器件引腳老化及其試驗 65
3.3.1 電子元器件引腳（電極）材料和鍍層的腐蝕現象 65
3.3.2 元器件引腳老化及老化性試驗的目的和標準 67
3.4 元器件引腳的可焊性試驗及其試驗標準 68
3.4.1 元器件引腳的可焊性試驗 68
3.4.2 元器件引腳可焊性試驗標準 69
思考題 72
第4章 電子裝聯用釺料、助焊劑及焊膏的性能要求及驗收標準 73
4.1 概述 74
4.1.1 電子裝聯用輔料的構成 74
4.1.2 電子裝聯用釺料、助焊劑及焊膏所用標準體系 74
4.2 釺料 75
4.2.1 釺料的定義和分類 75
4.2.2 錫、鉛及錫鉛釺料 75
4.2.3 工程用錫鉛釺料相圖及其套用 76
4.2.4 錫鉛系釺料的特性及套用 78
4.2.5 錫鉛釺料中的雜質及其影響 80
4.2.6 無鉛焊接用釺料合金 84
4.2.7 有鉛、無鉛波峰焊接常用釺料合金性能比較 88
4.3 電子裝聯用助焊劑 89
4.3.1 助焊劑在電子產品裝聯中的套用 89
4.3.2 助焊劑的作用及作用機理 90
4.3.3 助焊劑應具備的技術特性 93
4.3.4 助焊劑的分類 96
4.3.5 在焊接中如何評估和選擇助焊劑 100
4.4 再流焊接用焊膏 102
4.4.1 定義和特性 102
4.4.2 焊膏中常用的釺料合金成分及其種類 103
4.4.3 焊膏中常用的釺料合金的特性 105
4.4.4 釺料合金粉選擇時應注意的問題 107
4.4.5 焊膏中的糊狀助焊劑 107
4.4.6 焊膏中糊狀助焊劑各組成部分的作用及作用機理 108
4.4.7 焊膏的套用特性 111
4.4.8 無鉛焊膏套用的工藝性問題 112
4.4.9 如何選擇和評估焊膏 113
思考題 114
第5章 電子裝聯用膠類及溶劑的特性要求及其套用 116
5.1 概述 117
5.1.1 黏接的定義和機理 117
5.1.2 膠黏劑的分類 118
5.1.3 膠黏劑的選擇 119
5.2 電子裝聯用膠類及溶劑 120
5.2.1 電子裝聯用膠類 120
5.2.2 在電子裝聯中膠類及溶劑的工藝特徵 120
5.2.3 電子裝聯用膠類和溶劑的引用標準 121
5.3 合成膠黏劑 121
5.3.1 合成膠黏劑的分類 121
5.3.2 合成膠黏劑的組成及其特性 122
5.4 貼片膠（貼裝膠、紅膠） 123
5.4.1 貼片膠的特性和分類 123
5.4.2 熱固化貼片膠 127
5.4.3 光固化及光熱固化貼片膠 127
5.5 其他膠黏劑 128
5.5.1 導電膠 128
5.5.2 外掛程式膠 129
5.5.3 定位密封膠 129
思考題 130
第6章 電子裝聯對PCB的質量要求及驗收標準 131
6.1 印製板及其套用 132
6.1.1 印製板概論 132
6.1.2 印製板的相關標準 137
6.2 剛性覆銅箔板的主要熱特性及其對成品印製板質量的影響 138
6.2.1 剛性覆銅箔板在印製板中的作用及其發展 138
6.2.2 剛性CCL的主要熱特性及其對成品印製板質量的影響 138
6.3 印製板的可焊性塗層選擇要求及驗收 142
6.3.1 印製板的可焊性影響因素及可焊性塗層 142
6.3.2 對印製板可焊塗層的工藝質量要求及驗收標準 144
6.3.3 印製板的可焊性試驗 149
6.4 印製板的質量要求和驗收標準 150
6.4.1 概述 150
6.4.2 外觀特性 151
6.4.3 多層印製板（MLB） 162
6.4.4 印製板的包裝和儲存 163
思考題 163
第7章 電子裝在線上械裝配工藝規範及驗收標準 165
7.1 電子裝在線上械裝配的理論基礎 166
7.1.1 電子機械裝配工藝過程的目的和內容 166
7.1.2 機械裝配精度要求 166
7.1.3 裝配精度與零件加工精度的關係 167
7.1.4 尺寸鏈原理的基本概念 167
7.2 機械裝配方法（解裝配尺寸鏈） 171
7.2.1 裝配方法分類 171
7.2.2 完全互換法（極大極小法或稱極值法） 172
7.2.3 不完全互換法（機率法） 176
7.2.4 分組裝配法（分組互換法） 181
7.2.5 修配法 182
7.2.6 調整法 183
7.3 電子組件機械裝配通用工藝規範及驗收標準 183
7.3.1 電子組件的機械裝配 183
7.3.2 電子組件機械裝配通用工藝規範 184
7.4 印製電路組件（PCBA）機械組裝工藝規範及驗收標準 186
7.4.1 印製電路組件（PCBA）機械組裝工藝規範 186
7.4.2 元件安裝 188
7.4.3 印製電路組件（PCBA）機械組裝質量驗收標準 190
思考題 190
第8章 焊接、壓接及繞接工藝規範及驗收標準 192
8.1 焊接 193
8.1.1 概論 193
8.1.2 接合機理的一般理論 194
8.1.3 擴散 199
8.1.4 界面的金屬狀態 202
8.1.5 焊接工藝規範和標準 205
8.1.6 基於IPC-A-610的焊接工藝規範及驗收標準 206
8.2 壓接連線技術 212
8.2.1 壓接連線的定義及其套用 212
8.2.2 壓接連線機理 214
8.2.3 壓接連線的工藝規範及標準檔案 215
8.2.4 壓接連線工藝規範要求及控制 215
8.3 繞接連線技術 216
8.3.1 繞接連線的定義和套用 216
8.3.2 繞接連線的原理 216
8.3.3 繞接的優缺點 218
8.3.4 影響繞接連線強度的因素 219
8.3.5 繞接連線的工藝規範及標準檔案 220
8.3.6 基於IPC-A-610的繞接工藝規範及驗收標準 220
思考題 224
第9章 電子裝聯手工軟釺接工藝規範及其驗收標準 225
9.1 電子裝聯手工焊接概論 226
9.1.1 電子裝聯手工焊接簡介 226
9.1.2 電子裝聯手工焊接參考工藝標準 226
9.2 電子裝聯手工焊接工具——電烙鐵 227
9.2.1 烙鐵基本概論 227
9.2.2 電烙鐵的基本特性 228
9.2.3 電烙鐵的套用工藝特性 232
9.3 用電烙鐵進行手工焊接時的操作規範 234
9.3.1 電烙鐵手工焊接的溫度特性 234
9.3.2 有鉛電烙鐵手工焊接的操作規範 235
9.3.3 無鉛電烙鐵手工焊接的操作規範 237
9.3.4 手工焊接的物理化學過程對工藝規範參數的影響 242
9.4 基於IPC-A-610的電子手工組裝工藝規範及驗收標準 244
9.4.1 導體 244
9.4.2 引線在接線柱上放置規範 245
9.4.3 接線柱焊接規範 246
9.4.4 引線/導線與塔形和直針形接線柱的連線 247
9.4.5 引線/導線在雙叉形接線柱上的連線 248
9.4.6 槽形接線柱的連線 251
9.4.7 穿孔形接線柱的連線 251
9.4.8 鉤形接線柱的連線 252
9.4.9 焊料杯接線柱的連線 254
9.4.10 接線柱串聯連線 255
思考題 255
第10章 THT裝聯工藝規範及驗收標準 256
10.1 THT及波峰焊接 257
10.1.1 THT及面臨的挑戰 257
10.1.2 波峰焊接的定義和優點 257
10.2 THC/THD通孔安放工藝規範及波峰焊接驗收標準 259
10.2.1 ANSI/J-STD-001和IPC-A-610 259
10.2.2 關於ANSI/J-STD-001和IPC-A-610標準 259
10.2.3 對ANSI/J-STD-001和IPC-A-610標準的評價 260
10.3 THT元器件安裝工藝規範 260
10.3.1 安裝引線成形工藝規範 260
10.3.2 在PCB支撐孔上進行THC/THD安放時的工藝規範 262
10.3.3 在PCB非支撐孔上進行THC/THD安放時的工藝規範 266
10.3.4 元器件的固定 267
10.4 基於IPC-A-610的支撐孔焊接工藝要求及驗收標準 269
10.4.1 支撐孔的焊接 269
10.4.2 支撐孔與子母板的安裝 272
10.5 基於IPC-A-610的非支撐孔焊接工藝要求及驗收標準 273
思考題 275
第11章 SMT裝聯工藝規範及驗收標準 277
11.1 如何評估再流焊接焊點的完整性 278
11.2 相關SMT裝聯標準概要 279
11.2.1 與SMT裝聯工藝相關的標準檔案 279
11.2.2 PCBA再流焊接質量控制標準 280
11.2.3 術語和定義 281
11.3 黏合劑（紅膠）固定 282
11.3.1 元器件黏接 282
11.3.2 黏接的機械強度 282
11.4 再流焊接焊點的工藝規範及驗收要求 283
11.4.1 僅底部有可焊端的片式元器件 283
11.4.2 具有1、3或5個側面可焊端的矩形或方形SMC/SMD 283
11.4.3 圓柱體帽形（MELF）可焊端 285
11.4.4 城堡形可焊端 286
11.4.5 扁平、L形和鷗翼形引腳 286
11.4.6 圓形或扁圓（精壓）鷗翼形引腳 288
11.4.7 J形引腳 289
11.4.8 垛形/I形連線 289
11.4.9 扁平焊片引腳 290
11.4.10 僅有底部可焊端的高外形元件 291
11.4.11 內彎L形帶狀引線 292
11.4.12 表面組裝面陣列封裝器件（BGA） 293
11.4.13 底部端子元器件（BTC） 296
11.4.14 具有底部散熱面端子的元器件 297
11.4.15 平頭柱連線 298
11.4.16 特殊SMT端子 299
11.4.17 表面貼裝連線器 299
思考題 299
第12章 電子整機總裝工藝規範及驗收標準 301
12.1 電子設備整機系統組成 302
12.1.1 電子設備的結構組成 302
12.1.2 電子產品整機的總裝和結構特點 302
12.1.3 安裝導線的分段、敷設和固定 303
12.1.4 採用大規模積體電路的裝配單元和整機的安裝結構 304
12.2 電子整機總裝場地作業環境要求 306
12.2.1 名詞定義及引用標準 306
12.2.2 電子裝聯作業場地的物理環境要求 306
12.2.3 電子裝聯工作場地的靜電防護要求 309
12.3 電子整機總裝工藝概述 311
12.3.1 總裝工藝及其技術要求 311
12.3.2 電子產品整機總裝工藝的基本原則和要求 311
12.3.3 電子產品整機總裝的主要工藝作業內容 312
12.3.4 電子產品整機總裝質量的主要驗收標準 312
12.4 電子產品整機的結構件裝配作業內容和工藝規範 313
12.4.1 螺釘緊固作業及工藝規範 313
12.4.2 緊固件螺母和墊圈的作用和規範 318
12.4.3 鉚接作業及工藝規範 319
12.5 電子產品整機的線束製作和對布線的要求 321
12.5.1 線束的分類和作用 321
12.5.2 線束的製造工序 321
12.5.3 布線的選用和特性要求 322
12.6 基於IPC-A-610的線束製作規範及驗收標準 325
12.6.1 線束固定——概述 325
12.6.2 線束固定——連扎 325
12.6.3 布線 326
思考題 328
第13章 電子產品的可靠性和環境試驗 329
13.1 電子設備可靠性的基本概念 330
13.1.1 電子設備可靠性的定義及其要素 330
13.1.2 電子產品可靠性的形成及可靠性增長 331
13.1.3 現代電子裝聯工藝中的可靠性問題 331
13.1.4 電子產品的可靠性和環境試驗涉及的工藝規範及標準檔案 332
13.2 可靠性試驗 333
13.2.1 環境條件試驗 333
13.2.2 氣候、溫度環境試驗 334
13.2.3 力學環境試驗 337
13.3 電子產品的老練實驗 339
13.3.1 基本描述 339
13.3.2 常溫老練 339
13.3.3 應力條件下的老練 340
13.4 表面組裝焊點失效分析和可靠性試驗 340
13.4.1 概述 340
13.4.2 SMT焊點的可靠性和失效 341
13.4.3 統計失效分布概念 341
13.4.4 SMT焊點的可靠性試驗 342
13.4.5 其他試驗 342
13.4.6 性能試驗方法 343
思考題 346
參考文獻 347
