前言

表面組裝技術（SMT）的發展，如果從彩色電視機調諧器的廣泛應用作為起點，已經有30 多年的歷史了，但是，其發展仍然日新月異，每隔半年，我們都會看到新的材料、新的封裝或新的工藝出現。技術的進步遠比我們解決問題的步伐要快，舊的問題還沒有完全解決，新的問題又出現了，挑戰不斷。這是本次修訂的一個重要原因。

本次重點對液態助焊劑的技術指標測試、焊膏的流變性、焊膏印刷的擦網、再流焊接的焊接不良、波峰焊接的焊接不良以及返修工藝等內容進行了部分修訂，新增了33個典型案例，使得內容更加系統和完善。希望本書能成為電子產品設計與制造工程師們的常備工具書，為我國電子制造產業升級做出貢獻。

本書是寫給電子產品設計與制造工程師的，以核心工藝為綱、工程實戰經驗為目來組織材料。內容上聚焦工程應用主題，突出基本概念與原理、核心工藝、主要組裝問題及最新應用，希望能夠為讀者提供全新視角、接地氣的SMT應用工程知識。同時，本書也探討了一些新出現的工藝問題，如ENIG表面處理Ni氧化現象。這部分內容帶有一點學術性質，分析不一定完全正確，僅供參考。

表面組裝過程中雖出現的不良現象很多，但對焊接質量影響比較大的主要是印刷的少印（少錫）、漏印，再流焊接的橋連、開路、焊點應力開裂，波峰焊接的橋連與透錫不良等。統計數據表明，只要解決了這些問題，就等于解決了90%以上的組裝不良問題。這些組裝不良現象之所以難以有效地管控，主要是這些問題不全是現場工藝問題，往往與元器件的封裝、PCB的設計、焊膏的選用與模板的設計等很多因素有關，如波峰焊接的透錫問題，在很大程度上是一個設計問題。要解決這些問題，需要從產生問題的根本原因入手。

本書的寫作風格延續了本人作品一貫的“圖文并茂”的特點。現代社會，生活節奏很快，讀圖比讀文字更加高效與有趣，希望讀者在快樂中學習。本書在寫作上力求簡明、實用，使讀者入得門、看得懂，結論性的論述做到有言必有據，經驗性的論述做到背后有案例支持。希望能夠為讀者提供適用、實用、管用的電子制造知識。

本書聚焦三部分內容：工藝基礎、工藝原理與不良及組裝可靠性。

工藝基礎部分：主要介紹表面組裝技術的概念、工藝流程與核心；軟釬焊的基本原理——加熱、潤濕、擴散和界面反應，以及潤濕、界面反應、可焊性等重要概念；焊點的微觀組織與機械性能、焊料合金組分和工藝條件的關系；焊點焊接與元器件焊接的異同，是理解SMT工藝原理、優化生產工藝條件的依據與基礎。這部分內容是電子制造工程師必須了解的知識。

工藝原理與不良部分：主要介紹SMT主要工藝輔料、核心工藝的原理與常見的工藝不良現象及其產生的原因。其中包括：①焊膏、焊劑；②模板設計；③焊膏印刷原理與常見不良現象及產生原因；④再流焊接、波峰焊接原理與常見不良現象及其產生的原因。這部分內容是電子制造工程師必須掌握的知識。

組裝可靠性部分：重點介紹組裝過程中產生的、有潛在可靠性風險的組裝不良問題，諸如應力引發的焊點開裂、助焊劑引發的絕緣性能下降等，聚焦板級互聯的工藝失效，如焊點開裂、絕緣性能下降、腐蝕失效等。

電子組件焊接的內涵，歸根結底就是一個“特”：不同的封裝結構，工藝特性不同；不同的焊點結構，焊料的熔化順序與流動過程也不同，等等。這些“特”決定了模板開口的圖形形狀與尺寸、焊膏量的大小及溫度曲線形狀設計，即每個封裝的焊接工藝都是獨特的。只有理解了這一點，才可稱之為“入了門、摸到了邊”。希望讀者閱讀本書時始終思考“特”這樣一個內涵。

本書采用了 78 個典型案例來強化對工藝原理的理解。這些案例及實物圖均具有工藝的典型性，對于理解工藝的原理有很大的幫助。這些案例是本書的“亮點”，也是本書的價值所在。

讀完本書，希望讀者能夠了解以下五點：

（1）焊點的焊接與封裝的焊接有很大的不同，封裝的焊接必須考慮封裝本身的結構、焊點的結構、焊點的微觀形成過程——焊料的熔化順序、流向與流動過程及封裝的變形。

（2）SMT的核心是工藝，工藝的核心是焊膏印刷，印刷工藝的核心是支撐和擦網（有人把支撐和擦網稱為工藝中的工藝）。影響焊膏印刷的因素包括但不限于焊膏黏度與觸變性、模板、PCB的設計（布局與阻焊）、印刷參數、印刷支撐與擦網。

（3）SMT焊接不良主要與焊膏用量有關，焊盤大小決定其相關性的大小（敏感度），與微焊盤、下錫性能相關聯。

（4）焊點微觀組織決定焊點機械性能，焊料合金的成分與工藝條件決定焊點的微觀組織。對焊點可靠性而言，界面微觀組織是主要的影響因素。對于高可靠性產品，需要關注界面金屬間化合物形貌與尺寸（如連續層厚度、IMC高寬比等）。

（5）工藝技術是一門工程技術，往往先有實踐后有理論，因此在解決實際生產中的疑難工藝問題時，如果無從下手，“試”是一個比較有效的方法——換元件、換焊膏、調參數，通過“試”，往往能夠找到解決問題的方向或思路。必須意識到，業界仍然有很多的工藝疑難問題，雖機理不是很清楚，但不妨礙我們解決這些問題。只要了解這些問題發生的場景，就可以避免再次發生同樣的問題。

本書部分機理性解析基于本人的工程實踐，不當之處敬請批評指正，反饋郵箱：1079585920＠qq.com。

李寧成博士是一位在SMT業界享有很高聲望的頂級專家，對電子焊接技術有非常系統、全面和深入的研究，對SMT的發展有諸多貢獻，參與和主導了多份IPC標準的編制。他在百忙之中審閱了本書的原稿，并提出了很好的建議，同時為本書題寫了序言，在此深表感謝。還需要說明的是，本書焊膏和再流焊接與常見不良兩章，部分參考了李寧成博士所著《再流焊接工藝及缺陷診斷》一書有關內容，再次表示感謝。

我的同事——中興通訊工藝專家邱華盛、王玉、孫磊，閱讀了本書初稿并提出了很多寶貴的建議，在此深表感謝！

賈忠中

2023年7月于深圳