前言

表面组装技术（SMT）的发展，如果从彩色电视机调谐器的广泛应用作为起点算起，已经有30年以上的历史了，但是，其发展仍然日新月异，每隔半年，我们都会看到新的材料、新的封装或新的工艺出现。技术的进步远比我们解决问题的步伐要快，旧的问题还没有完全解决，新的问题又出现了，挑战不断，这就是表面组装技术的魅力，也是作者写作此书的动力。

本书是写给那些在生产一线忙碌的工程师的，以核心工艺为纲、工程实战经验为目来组织材料。内容上聚焦工程应用主题，突出基本概念与原理、核心工艺、主要组装问题及最新应用，希望能够为读者提供全新视角、接地气的 SMT 应用工程知识。同时，也探讨了一些新出现的工艺问题，如 ENIG 表面处理 Ni 氧化现象，这部分内容带有一点学术性质，分析不一定完全正确，仅供参考。

表面组装过程中出现的不良现象很多，但是，对焊接质量影响比较大的主要是印刷的少印（少锡）、漏印，再流焊接的桥连、开路、焊点应力开裂，波峰焊接的桥连与透锡不良等。统计数据表明，只要解决了这些问题，就等于解决了90%以上的组装不良问题。这些组装不良现象之所以难以有效地管控，主要是这些问题不全是现场工艺问题，往往与元器件的封装、PCB的设计、焊膏的选用与模板的设计等很多因素有关，如波峰焊的透锡问题，很大程度上是一个设计问题。要解决这些问题，需要从产生问题的根本原因入手。

本书写作风格延续了本人作品一贯的“图文并茂”的特点。现代社会，生活节奏很快，读图比读文字更加高效与有趣，希望读者在快乐中学习。写作上力求简明、实用，使读者入得门、看得懂，结论性的论述做到有言必有据，经验性的论述做到背后有案例支持。希望能够为读者提供适用、实用、管用的电子制造知识。

本书聚焦三部分内容：工艺基础、工艺原理与不良及组装可靠性。

工艺基础部分：主要介绍表面组装技术的概念、工艺流程与核心；软钎焊的基本原理—加热、润湿、扩散和界面反应，以及润湿、界面反应、可焊性等重要概念；焊点的微观组织与机械性能、焊料合金组分和工艺条件的关系；焊点焊接与元器件焊接的异同，这是理解 SMT 工艺原理、优化生产工艺条件的依据与基础。这部分内容是电子制造工程师必须了解的知识。

工艺原理与不良部分，主要介绍 SMT 主要工艺辅料、核心工艺的原理与常见的工艺不良现象及产生的原因，包括：①焊膏、焊剂；②模板设计；③焊膏印刷原理与常见不良现象及产生原因；④再流焊接、波峰焊接原理与常见不良现象及产生原因。这部分内容是电子制造工程师必须掌握的知识。

组装可靠性部分，重点介绍组装过程中产生的、有潜在可靠性风险的组装不良问题，诸如应力引发的焊点开裂、焊剂引发的绝缘下降等，聚焦板级互联的工艺失效，如焊点开裂、绝缘性能下降、腐蚀失效。

电子组件焊接的内涵，归根到底就是一个“特”字。不同的封装结构，工艺特性不同；不同的焊点结构，焊料的熔化顺序与流动过程不同，等等。这些“特”决定了模板开口的图形形状与尺寸、焊膏量的大小及温度曲线形状设计，即每个封装的焊接工艺都是独特的。只有理解了这点，才可称之为“入了门、摸到了边”，希望读者阅读本书时始终思考“特”这样一个内涵。

本书采用了45个案例来强化对工艺原理的理解，这些案例及实物图均具有工艺的典型性，对于理解工艺的原理有很大的帮助。这些案例是本书的“亮点”，也是价值所在。

读完本书，希望读者能够了解以下五点：

（1）焊点的焊接与封装的焊接有很大的不同，封装的焊接必须考虑封装本身的结构、焊点的结构、焊点的微观形成过程—焊料的熔化顺序、流向与流动过程及封装的变形。

（2）SMT 的核心是工艺，工艺的核心是焊膏印刷，印刷工艺的核心是支撑和擦网（有人把支撑和擦网称为工艺中的工艺）。影响焊膏印刷的因素包括但不限于焊膏黏度与触变性、模板、PCB的设计（布局与阻焊）、印刷参数、印刷支撑与擦网。

（3）SMT焊接不良主要与焊膏用量有关，焊盘大小决定其相关性的大小即敏感度，与微焊盘、下锡性能相关联。

（4）焊点微观组织决定焊点机械性能，焊料合金的成分与工艺条件决定焊点的微观组织。对焊点可靠性而言，界面微观组织是主要的影响因素。对于高可靠性产品，需要关注界面金属间化合物形貌与尺寸（如连续层厚度、IMC高宽比等）。

（5）工艺技术是一门工程技术，往往先有实践后有理论，因此，在解决实际生产中的疑难工艺问题时，如果无从下手，“试”是一个比较有效的方法—换元件、换焊膏、调参数，通过“试”，往往能够找到解决问题的方向或思路。必须意识到，业界仍然有很多的工艺疑难问题，机理不是很清楚，但这不妨碍我们解决这些问题，只要了解这些问题发生的场景，就可以避免再次发生同样的问题。

本书部分机理性解析是基于本人的工程实践，不一定正确，不当之处敬请批评指正，反馈邮箱：1079585920@qq.com。

李宁成博士是一位在SMT业界享有很高声望的顶级专家，对电子焊接技术有非常系统、全面和深入的研究，对SMT的发展有诸多贡献，参与和主导了多份IPC标准的编制。他在百忙之中审阅了本书的原稿，并提出了很好的建议，同时为本书题写了序言，在此深表感谢。还需要说明的是，本书焊膏和再流焊接与常见不良两章，部分参考了李宁成博士所著《再流焊接工艺及缺陷诊断》一书有关内容，再次表示感谢。

还要感谢东莞市凯格精密机械有限公司的大力支持，使得本书能以全彩的形式呈现给读者。在此特别感谢邱国良董事长和刘勇军总经理的支持。

我的同事，中兴通讯工艺专家刘哲、邱华盛、王玉、孙磊阅读了本书初稿并提出了很多很好的建议，在此深表感谢！

贾忠中
2018年10月于深圳