電子表面組裝技術

《電子表面組裝技術——SMT》系統論述了實用電子表面組裝技術,全書分為4篇:基礎篇(概論、元器件和工藝材料、印製電路板、插裝技術和電子整機製造工藝),設計篇(SMT總體設計和工藝設計、印製電路板設計、SMT可製造性和可測試設計、SMT設計製造常用軟體),製造篇(絲網印刷和點膠技術、貼片技術、焊接技術、SMT檢測技術、清洗和返修技術),高級篇(無鉛製程、微組裝技術、管理與標準化)。各章末均附有思考與習題。

基本信息

專業設定

專業名稱:電子表面組裝技術

專業代碼:590225

培養目標:培養熟悉現代電子製造行業的技術與設備、材料與工藝製程、工藝標準與檢測技術,能從事表面組裝生產線技術員、測試技術員、品質管理及微型化電子產品設計與開發的高技術套用型人才。

核心課程:PCB工藝與PCB設計、電子組裝工藝、表面組裝技術基礎、虛擬測試技術、電子產品測試技術、SMT工藝實訓。

專業知識能力:

1.掌握電子元器件及其封裝,熟悉焊料、焊劑等工藝材料。

2.熟悉SMT生產線設備和工藝流程。

3.熟悉IPC-A-610C工藝標準。

4.熟練使用PCB設計軟體、測試軟體。

5.具備電子電路的調試和分析能力,熟悉線上測試設備、功能測試的原理和設備。

就業崗位:生產線技術操作工、生產線管理員、技術員、助理工程師。

內容簡介

《電子表面組裝技術——SMT》可作為SMT專業技術人員與電子產品設計製造工程技術人員的參考書、SMT工程師教育培訓和資格證培訓的教材,也可作為高等學校工科電類專業的教材。

電子表面組裝技術

圖書目錄

第一篇 基 礎 篇

第1章 概論(2)

1.1 SMT技術體系和特點(2)

1.1.1 SMT技術體系(2)

1.1.2 SMT的特點(2)

1.1.3 SMT套用產品類型(4)

1.2 表面組裝技術的發展(4)

1.2.1 SMT現狀縱觀(4)

1.2.2 SMT發展動態(6)

1.3 SMT設計和製造技術(12)

1.4 SMT教育與培訓(13)

思考與習題(15)

第2章 元器件和工藝材料(16)

2.1 表面貼裝元器件的種類(16)

2.2 片式元件(18)

2.2.1 電阻、電容和電感(18)

2.2.2 機電元件(25)

2.3 表面貼裝器件(26)

2.3.1 二極體和三極體(26)

2.3.2 積體電路(27)

2.3.3潮濕敏感元件(32)

2.4 焊錫和焊錫膏(33)

2.4.1 焊錫(焊料)(33)

2.4.2 焊錫膏(35)

2.5 助焊劑和清洗劑(40)

2.5.1 助焊劑(40)

2.5.2 清洗劑(43)

2.6 貼片膠和導電粘接劑(44)

2.6.1 貼片膠(紅膠)(44)

2.6.2 導電粘接劑(46)

思考與習題(46)

第3章 印製電路板(50)

3.1 印製電路板的種類(50)

3.1.1 印製電路板的種類(50)

3.1.2 表面組裝印製板(50)

3.2 基板(52)

3.2.1 基板材料(52)

3.2.2 組合結構的電路基板(55)

3.3 印製電路板製造工藝流程(57)

3.4 多層板製造工藝(60)

3.4.1 內層製造(60)

3.4.2 外層製造(65)

3.4.3 印製電路板製造工藝控制(68)

3.5 超高密度組裝PCB(71)

3.5.1 超高密度組裝PCB製造工藝(71)

3.5.2 超高密度組裝PCB關鍵技術(72)

3.6 柔性印製板(74)

3.6.1 結構形式和材料(74)

3.6.2 柔性印製電路板的設計(74)

3.6.3 製造工藝(75)

3.7 無鉛技術對PCB的影響(78)

3.8 厚膜混合積體電路(79)

思考與習題(81)

第4章 插裝技術和電子整機製造工藝(83)

4.1 人工插焊(83)

4.1.1 人工插焊THC(83)

4.1.2 人工貼焊SMC/SMD(86)

4.1.3 THT焊點質量(87)

4.2 自動插裝技術(89)

4.3 電子整機製造工藝(91)

4.3.1 電子整機生產線設計(91)

4.3.2電子產品製造工藝(94)

4.4 防靜電知識(96)

思考與習題(97)

第二篇 設 計 篇

第5章 SMT總體設計和工藝設計(102)

5.1 SMT總體設計(102)

5.1.1 現代設計要求(102)

5.1.2 SMT總體設計(104)

5.1.3 元器件、印製板和工藝材料的選擇(105)

5.2 SMT工藝設計(108)

5.2.1 SMT安裝類型與工藝流程(108)

5.2.2 工藝參數和要求設計(114)

5.2.3 SMT工藝和PCB設計的關係(115)

5.2.4 工藝難點分析和預計直通率(117)

5.2.5 工藝軟體(119)

5.3 SMT生產線的設計和設備選型(120)

5.3.1 SMT生產線的設計(120)

5.3.2 設備選型(124)

5.3.3 多品種、小批量的SMT設備配置(129)

5.4 SMT計算機集成製造(131)

5.4.1 計算機集成製造系統(131)

5.4.2 CIMS軟體(133)

5.4.3 SMT 生產系統控制(134)

思考與習題(137)

第6章 印製電路板設計(139)

6.1 設計流程(139)

6.2 印製電路板的布局設計(140)

6.2.1 PCB的外形設計和拼板設計(140)

6.2.2 印製電路板的整體布局設計(143)

6.2.3 元器件排列方向和間距設計(145)

6.3 PCB的布線設計(147)

6.3.1 布線設計原則(147)

6.3.2 不同布線密度的布線規則(150)

6.3.3 特殊信號線的布線(152)

6.3.4 孔和導通孔(154)

6.4 焊盤設計(155)

6.4.1 片式元件焊盤設計(155)

6.4.2 半導體分立器件焊盤設計(157)

6.4.3 積體電路焊盤設計(159)

6.4.4 BGA焊盤設計(165)

6.5 絲網圖形和mark點設計(167)

6.5.1 Mark點設計(167)

6.5.2 可焊性表面阻焊層(170)

6.5.3 絲網圖形和PCB的標註(171)

6.6 通孔插裝THC印製板設計(172)

思考與習題(175)

第7章 SMT可製造性和可測試設計(177)

7.1可製造性設計(177)

7.1.1 DFM(177)

7.1.2 SMT PCB設計中的常見問題(178)

7.1.3 可製造性PCB工藝設計(180)

7.1.4 熱設計和抗干擾EMC設計(182)

7.1.5 SMT印製板可製造性設計審核(184)

7.2 可測試的設計(185)

7.2.1 可測試性(185)

7.2.2 線上測試設計一般原則(186)

7.3 設計檔案(188)

7.3.1 產品設計的圖紙檔案(188)

7.3.2 PCB設計的裝配檔案(189)

思考與習題(190)

第8章 SMT設計製造常用軟體(192)

8.1 電子設計自動化EDA(192)

8.1.1 電子設計自動化(192)

8.1.2 EDA設計方法(194)

8.2 基於PC電路設計的常用EDA軟體(197)

8.2.1 基於PC的EDA軟體介紹(197)

8.2.2 Protel DXP 電路PCB設計(199)

8.2.3 OrCAD和PowerPCB電路板設計(201)

8.3 DFM設計軟體(203)

8.3.1cam350可製造分析工具軟體(203)

8.3.2 可製造性設計分析軟體GC-PowerPlace-DFM(204)

8.4 SMT製造設備軟體(206)

8.4.1 SMT製造設備軟體類型(206)

8.4.2 第三方軟體(207)

思考與習題(208)

第三篇 制 造 篇

第9章 絲網印刷和點膠技術(210)

9.1 印刷工藝流程(210)

9.2 模板和刮板(211)

9.2.1 模板(212)

9.2.2 模板設計和製作(215)

9.2.3 刮板(218)

9.3 印刷機設備技術(219)

9.3.1 全自動視覺印刷機(219)

9.3.2 半自動和手動印刷機(225)

9.4 印刷機工藝技術(226)

9.4.1 印刷機的工藝參數的調節(226)

9.4.2 手工印刷焊錫膏工藝(229)

9.4.3 錫膏印刷的缺陷、產生的原因及對策(231)

9.5 點膠和印膠技術(233)

9.5.1 SMA塗布方法(233)

9.5.2 點膠工藝(234)

9.5.3 印膠工藝(240)

思考與習題(243)

第10章 貼片技術(245)

10.1 貼片機分類(245)

10.2 貼片機結構(248)

10.2.1 貼片頭(248)

10.2.2 X、Y、Z/?定位系統(255)

10.2.3 傳送機構與機架(257)

10.2.4 送料器(259)

10.2.5 計算機控制系統(261)

10.3 貼片機的主要技術參數(264)

10.4 貼片機視覺系統(267)

10.4.1 高精度貼片機視覺系統(268)

10.4.2 貼片機視覺系統識別軟體(272)

10.5 貼片機軟體編程(279)

10.5.1 Yamaha YV100Xg貼片機軟體編程(279)

10.5.2 Seimens貼片機軟體編程(286)

10.5.3 松下Panasert MSR6貼片機編程(291)

10.6 貼片機常見故障及解決方法(291)

思考與習題(293)

第11章 焊接技術(296)

11.1 回流焊(296)

11.1.1 回流焊的分類和發展趨勢(296)

11.1.2 熱風式回流焊(300)

11.1.3 回流溫度曲線和焊接工藝設定(306)

11.1.4 回流焊接缺陷分析和處理辦法(311)

11.2 波峰焊(317)

11.2.1 雙波峰焊的結構和原理(317)

11.2.2 波峰焊工藝控制(324)

11.2.3 選擇性波峰焊(328)

11.3 通孔回流焊(331)

11.3.1 通孔回流焊接的特點(331)

11.3.2 通孔回流焊工藝(331)

思考與習題(337)

第12章 SMT檢測技術(339)

12.1 測試類型(339)

12.2 自動光學檢查AOI(342)

12.2.1 AOI設備主要特點和技術檢測功能(342)

12.2.2 計算機視覺檢測的基本原理(343)

12.2.3 AOI系統的構成與設備(346)

12.2.4 AOI系統套用策略和檢測準則(352)

12.3 ICT 測試機(357)

12.3.1 線上測試(358)

12.3.2 ICT基本測試原理(361)

12.3.3飛針測試(365)

12.3.4 邊界掃描測試(367)

12.4 X射線測試機(370)

12.4.1 X射線測試(370)

12.4.2 X射線基本測試原理(372)

12.5 SMT電路組合測試策略(374)

12.6 SMT檢驗方法(目測檢查)(378)

12.6.1 質量控制點(378)

12.6.2 檢驗標準的準則(378)

思考與習題(388)

第13章 清洗和返修技術(389)

13.1 SMA清洗工藝(389)

13.1.1 污染物的種類(389)

13.1.2 清洗工藝(390)

13.2 SMT返修技術(393)

13.2.1 返修工具(393)

13.2.2 返修工藝(397)

13.2.3 無鉛SMA的返修(404)

思考與習題(406)

第四篇 高 級 篇

第14章 無鉛製程(410)

14.1 無鉛的背景(410)

14.2 無鉛物料(412)

14.2.1 PCB和元器件(412)

14.2.2 無鉛焊料和焊錫膏(416)

14.3 無鉛設備與工藝(420)

14.3.1 無鉛印刷和貼裝工藝(420)

14.3.2 無鉛回流焊(422)

14.3.3 無鉛波峰焊(426)

14.3.4 無鉛測試和檢測技術(431)

14.4 無鉛的焊接質量(434)

14.4.1 無鉛焊接缺陷的分類(434)

14.4.2 典型的無鉛焊接缺陷(436)

思考與習題(439)

第15章 微組裝技術(441)

15.1 半導體IC的製程(441)

15.1.1 晶圓製造(441)

15.1.2 IC製程(442)

15.1.3 IC封裝製程(444)

15.2 BGA組裝技術(446)

15.2.1 BGA的結構和製造流程(446)

15.2.2 BGA組裝(449)

15.3 CSP組裝技術(453)

15.3.1 CSP技術(453)

15.3.2 CSP組裝(456)

15.4倒裝晶片技術(458)

15.4.1 倒裝晶片(458)

15.4.2 焊錫膏倒裝晶片組裝技術(459)

15.4.3 焊盤凸起技術和C4倒裝晶片技術(462)

15.4.4 焊柱凸點倒裝晶片焊球鍵合方法(464)

15.5 0201組裝技術(465)

15.5.1 電路板設計(465)

15.5.2 0201組裝工藝(466)

15.6 MCM技術和3D技術(469)

15.6.1 MCM的發展(469)

15.6.2 MCM的類型和特點(470)

15.6.3 MCM組裝技術(472)

15.6.4 3D疊層晶片封裝技術與工藝(477)

15.7 SOC/SOP和COF技術(480)

15.7.1 SOC/SOP技術(480)

15.7.2 COF技術(481)

15.8 光電路組裝技術(482)

思考與習題(485)

第16章 管理與標準化(487)

16.1 SMT工藝管理(487)

16.1.1 工藝管理(487)

16.1.2 SMT生產線管理(489)

16.2 品質管理(492)

16.2.1 品管基礎(492)

16.2.2 品管方法(495)

16.2.3 統計過程控制(496)

16.3 表面組裝技術標準(502)

16.3.1 與SMT相關的國際標準(502)

16.3.2 IPC(505)

16.3.3 表面貼裝設計與焊盤結構標準(509)

16.3.4 表面貼裝設備性能檢測方法(512)

16.3.5 印製板的鑑定及性能規範(513)

16.3.6 RoHS(516)

16.4 ISO系列標準(517)

16.4.1 ISO 9001:2000版(518)

16.4.2 ISO14000系列標準(521)

思考與習題(523)

附錄A SMT 基本名詞解釋(525)

參考文獻(532)

……

內容摘要

第一篇 基礎篇

第1章 概論

1.4 SMT教育與培訓

在大力推動現代化和新型工業化的過程中,製造業應該起到基礎性、支柱性產業的作用。在以前的10年裡,全世界電子產品的硬體裝配生產已經全面轉變到以SMT為核心的第四代主流工藝。一切生產過程的管理與運作必須遵從以IS09000系列質量管理體系標準和ISOl4000系列環境管理標準為代表的現代化科學模式。現在,我國已經進入WTO,不僅要求國家的巨觀經濟與國際接軌,而且我們培養的工程技術人才及從業勞動者的素質和技能也必須符合行業進步的需求。在今後的10~20年,我國勞動力市場急需大量熟悉電子產品製造過程的技術人員,因此必須培養一大批多層次的、具有現代電子製造專業知識和技能的工程技術人員。

1.高等教育

SMT是一門新興的、綜合性的先進制造技術和綜合型工程科學技術,涉及機械、電子、光學、材料、化工、計算機、網路、自動控制、管理等學科知識,要掌握這樣一門綜合型工程科學技術,必須經過系統的專業知識的學習和培訓。然而,由於SMT。的新興特點,在我國,與之相應的學科、專業建設和教學培訓體系建設工作才剛剛起步,大學所設工科院系很難滿足SMT要求。

桂林電子科技大學微電子組裝與封裝專業是在全國工科院校中最早建立的。目前,我國其餘高校幾乎無此類專業,有些高校(如清華大學、華南理工大學、西南交通大學、哈爾濱工業大學、東南大學)設有焊接與電子裝聯等研究方向,而且重點放在碩士、博士層次;在技術套用型層次上,設有SMT專業的院校寥寥無幾。雖然大多數工科院校均設有機電一體化或電子機械(機械電子)專業,但都沒有針對電子產品的製造套用領域,並且舊的教學模式使我們在人才培養的方法和途徑上受到了很大的制約,在人才的培養規格、課程體系的設定、實踐性教學體系的安排上還沒有完全擺脫原有教育模式,加之SMT設備投入較大和“產學”結合方面存在不足,使得SMT教育在層面上出現了偏差,使我們的畢業生在技術套用領域內缺乏套用能力。

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