1.7 表面組裝技術知識體系

表面組裝技術的核心目的就是實現表面組裝元器件與PCB的可靠連接，簡單講就是焊接。什么樣的焊點是符合要求的？要獲得良好的焊點需要什么樣的工藝條件？什么樣的設計與工藝條件可以獲得高的直通率？這些都是表面組裝技術要研究的內容。要弄明白這些問題，必須了解和掌握完整的電子制造工藝知識，包括釬焊原理、SMT工藝原理及焊點失效分析技術。

焊接是表面組裝的核心，了解釬焊的原理對于理解和優化焊接的工藝條件很重要。與之有關的基本概念包括表面張力、潤濕、擴散、金屬間化合物、可焊性等。

焊點的可靠性取決于焊點的界面金屬間化合物的厚度、形貌及合金的金相組織，而金相組織取決于焊料合金的成分與工藝條件。學習釬焊原理，就是要了解焊點的微觀組織的形成過程與條件，了解合金的成分對焊點組織的作用，幫助我們優化焊點的機械性能、抗疲勞性能，選用合適的焊料合金。我們必須清楚，焊點的疲勞失效除了與應力環境、CTE（熱膨脹系數）的匹配性有關，還與焊點的微觀組織有關，這是我們選擇學習釬焊原理的原因。很多專業書籍不厭其煩地介紹焊點的微觀組織，就是希望讀者了解焊點的微觀組織與性能的關系，能夠進行焊點的失效分析。

SMT工藝，簡單講就是焊膏印刷、貼片、再流焊接3 個工序。實際上與之有關的工藝控制點多達四五十項，包括元器件來料檢驗、儲存、配送，PCB的來料檢驗、儲存、配送，車間的溫/濕度管理、防靜電管理，焊膏/焊劑的性能評估、儲存和使用，模板的設計與檢驗，焊膏印刷參數的設置與支撐，貼片，再流焊接溫度測試與設置，在線檢查等，是非常復雜、系統化的工程技術。這些工藝控制點通常細化到崗位，目標、做法和要求都非常具體，在工廠以作業指導書的形式編制。這是企業制造技術的核心資產與技術要點，體現了企業的工藝技術水準與管理水平。學習SMT工藝原理，就是為了不斷優化這些作業指導書，使之“簡明、科學、高效”。

雖然制造工程師不一定要具備操作各種失效分析儀器的能力，但必須了解主要的分析手段、原理及用途，能夠明白分析的要求并看懂分析的結果。因此，學習一點失效分析技術對工藝工程師來說很有必要。

圖1-14列出了SMT知識體系，目的是希望讀者清楚SMT的知識范圍，了解哪些知識需要掌握，做到“應知應會”，成為電子制造方面訓練有素的工程師。

圖1-14 SMT知識體系

[1]Sn-37Pb也可表示為Sn63Pb37，業界兩種方式都很常用。