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沈敏，唐志凌 著

图书标签:

• SMT
• 表面贴装技术
• 印刷电路板
• 电子制造
• 实训教程
• 焊接
• 元器件
• 生产工艺
• 质量控制
• 电子工程

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111568803

版次：1

商品编码：12225778

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 全国高等职业教育“十三五”规划教材

开本：16开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

页数：175

编辑推荐

适读人群 ：高职高专院校电子类、通信类相关专业学生,从事SMT生产的学习者
《SMT制造工艺实训教程》本着实用的原则，主要以实训操作为主，将理论知识贯穿于实际操作中，练习和考核也以实际操作为主，适用于将所有课程安排在实训室中完成。

内容简介

《SMT制造工艺实训教程》全面、系统地阐述了电子产品生产中的核心工艺——SMT生产设备的基本工作原理、生产工艺流程和质量安全控制等内容。《SMT制造工艺实训教程》共7章，分别介绍了SMT生产流程、SMT外围设备与辅料、钎剂印刷、SMT贴片工艺、回流焊接的原理与操作、SMT产品质量的检测与维修、SMT产品的品质管理及控制。
《SMT制造工艺实训教程》涵盖了SMT整个生产过程的主要核心工艺，选取的生产设备具有通用性，能适用于大多数高职院校。《SMT制造工艺实训教程》本着实用的原则，主要以实训操作为主，将理论知识贯穿于实际操作中，练习和考核也以实际操作为主，适用于将所有课程安排在实训室中完成。
《SMT制造工艺实训教程》适合作为高职高专院校电子类、通信类相关专业学生的教材，也可作为打算从事SMT生产的学习者的参考书。

目录

出版说明
前言
第1章 SMT生产流程
1.1 SMT概述
1.1.1 SMT的特点
1.1.2 SMT的优点
1.2 SMT元器件
1.2.1 SMT元件
1.2.2 SMT器件
1.3 SMT典型工艺与流程
1.3.1 SMT基本工艺
1.3.2 SMT典型流程
1.4 SMT典型案例介绍
1.4.1 SMT生产线的设备配置
1.4.2 SMT半成品
1.4.3 SMT常用生产工艺
1.5 实训1 SMT元器件识别
1.6 实训2 SMT生产准备流程
1.7 习题
第2章 SMT外围设备与辅料
2.1 外围设备概述
2.2 上板机
2.2.1 上板机的参数
2.2.2 上板机的操作方法
2.3 测厚仪
2.3.1 测厚仪的基本功能
2.3.2 测厚仪的测量原理
2.3.3 测厚仪的技术参数
2.3.4 测厚仪的基本测量步骤
2.4 钎剂搅拌机
2.4.1 钎剂搅拌机的操作流程
2.4.2 钎剂搅拌器操作岗位的工作规范
2.5 辅料
2.5.1 常用术语
2.5.2 贴片胶（红胶）
2.5.3 钎剂
2.6 实训1 上、下板机的操作
2.7 实训2 钎剂及红胶的贮存及使用
2.8 习题
第3章 钎剂印刷
3.1 钎剂的印刷原理及设备
3.1.1 钎剂的印刷原理
3.1.2 钎剂的印刷方式
3.1.3 印刷钢网模板
3.1.4 钎剂印刷机
3.2 影响印刷质量的重要因素
3.2.1 印刷质量的重要参数
3.2.2 缺陷的成因及对策
3.3 实训1 钎剂的手动印刷
3.4 实训2 钎剂的自动印刷
3.5 习题
第4章 SMT贴片工艺
4.1 SMT贴片机概述
4.1.1 SMT贴片机原理和工作过程
4.1.2 贴片机类型
4.1.3 贴片机的分类
4.1.4 贴片机的工作示意图
4.2 SMT贴片常见缺陷及分析方法
4.2.1 SMT贴片工艺中的常见缺陷
4.2.2 贴片工艺中常见缺陷的分析方法及对策
4.3 实训1 贴片机的安装调试准备
4.4 实训2 贴片机的准备及PCB参数设置
4.5 实训3 编辑元件信息开始预生产
4.6 实训4 拼板程序制作及贴片操作
4.7 实训5 元件数据库制作及贴片生产
4.8 习题
第5章 回流焊接的原理与操作
5.1 回流焊概述
5.1.1 回流焊的原理
5.1.2 回流焊的工作过程
5.2 回流焊机
5.2.1 回流焊炉的组成
5.2.2 回流焊炉的工作示意图
5.2.3 回流焊机的分类
5.2.4 回流焊机的结构
5.3 回流焊的温度曲线
5.4 回流焊接工艺
5.4.1 炉温测定
5.4.2 理想的温度曲线
5.4.3 典型PCB回流区间的温度设定
5.5 回流焊接的常见缺陷
5.5.1 回流焊的主要缺陷及分析
5.5.2 不良回流温度曲线
5.6 实训1 回流焊机的设置及PCB焊接
5.7 实训2 焊接缺陷的检测及回流焊机的保养
5.8 附录 某公司回流焊机工位的操作任务单
5.9 习题
第6章 SMT产品质量的检测与维修
6.1 SMT检测技术简介
6.1.1 SMT检测技术的分类
6.1.2 SMT检测技术的比较
6.2 SMT产品质量检测的内容
6.2.1 SMT测试设计
6.2.2 来料检测
6.2.3 组装质量检测技术
6.3 实训1 原材料质量标准及检测
6.4 实训2 贴片质量检测及手工维修
6.5 实训3 SMT产品的清洗
6.6 附录 某公司炉前检验操作岗位的工作规范
6.7 习题
第7章 SMT产品的品质管理及控制
7.1 品质管理概述
7.1.1 品质管理的基本概念
7.1.2 现场质量
7.2 传统质量管理做法和预防性品质管理
7.2.1 传统质量管理做法——被动的（制造管理）观念
7.2.2 预防性品质管理
7.3 SMT品质管理方法
7.3.1 制订质量目标
7.3.2 过程方法
7.4 SMT品质管理
7.4.1 SMT品质管理流程
7.4.2 SMT生产过程中品质控制的典型案例
7.4.3 质量认证
7.5 附录 ISO9001:2015标准（节选）
7.6 习题
参考文献

前言/序言

在整个电子行业中，表面贴装技术（Surface Mounted Technology，SMT）正推动着电子产品制造业发生巨大的变化。从20世纪80年代SMT开始应用以来，随着元器件的小型化，电子产品的精密化，SMT发生着一次又一次的工艺革新。经过几十年的发展，我国已经成为全球拥有贴片机数量最多的国家之一，也是全球最大、最重要的电子产品SMT生产基地之一。
电子类、通信类专业作为高职高专院校的传统专业，一直以来，就业市场上对相关技术人员的需求巨大，其中SMT生产和维护技术人员一直是电子产品产业链中的主要高端需求，相关专业的毕业生也能得到很好的事业发展和薪酬回报。电子产品制造工艺和生产日新月异，这对高等职业教育的人才培养改革不断提出新的目标。为了满足高职高专人才能力培养的特定需求，SMT生产工艺强调对学生应用能力的训练。《SMT制造工艺实训教程》本着理论够用、注重实践的思想而编写。本课程是必修职业技术课，通过本课程的学习和实操，学生能进行上机操作，能初步独立完成简单电子产品PCB的丝印、贴片和回流焊流程，并具备很好的安全意识，培养出产品质量控制意识。
《SMT制造工艺实训教程》以满足目标岗位对学生能力的要求作为指导思想，力求实现高职高专院校“任务导向、项目驱动”的教学理念。主要内容包括SMT生产流程、SMT外围设备与辅料、钎剂印刷（也称为焊料印刷）、SMT贴片工艺、回流焊接的原理与操作、SMT产品质量的检测与维修、SMT产品的品质管理及控制等。以完整电子产品SMT生产流程为主线，将设备知识、原材料知识、操作知识、质量控制、安全意识融入其中。完成本课程的学习之后，学生能够对SMT生产工艺和制程有所了解，具备从事SMT生产的基本技能，为进入相关工作岗位打下坚实的基础。
考虑到SMT生产设备种类繁多，编者力求使《SMT制造工艺实训教程》具有通用性和实用性，所有实训项目和设备选取目前市场上广泛应用的设备。《SMT制造工艺实训教程》由重庆工商职业学院沈敏、唐志凌任主编，沈敏主要负责第1、2、5章的编写和全书统稿。唐志凌主要负责第3、4章的编写。孙康明、李静参编，主要负责第6、7章的编写及实训任务编写。建议参考学时数为80学时，均安排在实训室授课，学校可根据自身的设备情况安排。
由于编者水平有限，书中难免存在一些不足和疏漏之处，恳请广大读者批评指正。

现代精密制造的基石：表面贴装技术（SMT）深度探索 一本引人入胜的实践指南，旨在揭示表面贴装技术（SMT）在现代电子产品制造领域的核心地位，以及其背后蕴藏的精密工艺、创新设计与高效生产模式。 我们正生活在一个电子产品飞速迭代、功能日益强大的时代。从智能手机、平板电脑到高性能的计算机、先进的汽车电子系统，再到医疗设备和航空航航天领域的精密仪器，这一切的实现都离不开一个关键的制造环节：表面贴装技术（SMT）。SMT早已不是一个陌生的词汇，它是现代电子组装的代名词，是实现电子产品小型化、集成化、高可靠性和低成本的关键驱动力。 一、 SMT：电子制造的革命性飞跃 回顾电子产品的发展史，SMT无疑是其中一次颠覆性的技术革命。在SMT出现之前，电子元器件的连接主要依赖于“通孔插装技术”（Through-Hole Technology，THT）。这种技术通过将元器件的引脚穿过印刷电路板（PCB）上的预钻孔，然后在另一侧进行焊接。虽然在早期电子产品中发挥了重要作用，但THT技术存在诸多限制： 元器件体积大： THT元器件的封装通常较大，限制了电子产品的集成度和小型化。 生产效率低： 元器件的插入、固定和焊接过程相对繁琐，难以实现大规模自动化生产。 PCB布线难度大： 为保证引脚的穿孔和焊接，PCB的布线面积需求较大，尤其是在高密度集成电路的时代，THT的布线瓶颈愈发明显。 可靠性问题： 穿孔工艺可能对PCB板材造成一定损伤，且焊接点暴露在外，更容易受到环境因素的影响。 SMT的出现，彻底改变了这一局面。它将电子元器件的引脚设计成扁平的引脚、焊盘或球栅阵列（BGA），直接贴装在PCB表面的焊盘上，通过回流焊或波峰焊等工艺进行焊接。这一转变带来了前所未有的优势： 器件小型化与集成度提升： SMT元器件的封装尺寸远小于THT器件，极大地促进了电子产品的微型化和高密度集成，使得更复杂的功能能够容纳在更小的空间内。 生产效率的飞跃： SMT生产线高度自动化，从元器件的拾取、放置到焊接，整个过程可由机器完成，大大缩短了生产周期，提高了产量，降低了人工成本。 PCB设计自由度增强： SMT器件直接贴装在PCB表面，无需穿孔，使得PCB布线更加灵活，可以实现更高的布线密度，有效解决高密度集成电路的布线难题。 产品性能与可靠性提升： SMT的焊接工艺更为精确，焊点更小、更均匀，减少了虚焊、假焊等问题，提高了电子产品的电气性能和整体可靠性。 成本效益显著： 自动化生产、高良率以及器件成本的降低，使得SMT在规模化生产中具有显著的成本优势。 二、 SMT制造工艺的核心流程与关键设备 SMT制造并非一个单一的工艺，而是一个高度协同、精密运作的流程，涉及多个环节和多种关键设备。深入理解这些环节，是掌握SMT技术的关键。 1. PCB准备与表面处理： PCB开料与钻孔： 根据设计要求，将大尺寸的PCB基板切割成所需的尺寸，并进行钻孔（虽然SMT主要采用表面贴装，但某些情况下仍需钻孔，如安装连接器、固定件等）。 PCB表面处理： PCB表面需要进行锡膏印刷前的清洁，去除油污、灰尘等，确保焊盘的清洁度和良好的焊接性。常用的表面处理工艺包括化学清洗、物理擦拭等。 PCB检验： 在进行SMT生产前，需要对PCB进行外观检验，检查是否有划痕、脱层、铜箔氧化等缺陷，确保PCB的质量。 2. 锡膏印刷（Solder Paste Printing）： 关键设备： 锡膏印刷机（Solder Paste Printer）。 工艺描述： 锡膏是SMT工艺的核心材料之一，它由细小的焊锡粉末和助焊剂组成。锡膏印刷机通过精密控制的刮刀，将适量的锡膏均匀地印刷在PCB的焊盘上，为后续元器件的焊接提供焊料。 技术要点： 锡膏的粘度和流动性、印刷压力、刮刀速度、印刷精度以及模板（Stencil）的设计（孔径、厚度）都至关重要。精密的锡膏印刷是保证焊接质量的基础。 3. 贴片（Component Placement）： 关键设备： 贴片机（Pick and Place Machine），也称为表面贴装设备（Surface Mount Equipment）。 工艺描述： 贴片机是SMT生产线上的核心设备。它通过高精度的机械臂，从供料器中拾取电子元器件，并将其精确地放置到PCB上预先印刷好锡膏的焊盘位置。 技术要点： 贴片机的速度、精度、可处理的元器件尺寸范围、吸嘴的种类以及视觉对准系统（Vision Alignment System）的性能，直接影响着生产效率和贴装的准确性。 4. 回流焊（Reflow Soldering）： 关键设备： 回流焊炉（Reflow Oven）。 工艺描述： 回流焊是通过加热使锡膏熔化，实现元器件焊脚与PCB焊盘之间的金属连接。回流焊炉通常包含预热区、回流区和冷却区，通过精确控制的温度曲线，使焊锡膏均匀熔化、润湿、形成焊点，并最终冷却凝固。 技术要点： 回流焊的温度曲线（Preheat, Soak, Reflow, Cooling）是SMT工艺中最为关键的技术参数之一，需要根据不同锡膏、不同元器件和PCB的特性进行优化。过高或过低的温度都可能导致焊接缺陷，如桥接、虚焊、焊球等。 5. 检查与返修（Inspection and Rework）： 关键设备： AOI（Automated Optical Inspection）检测仪，X-Ray检测仪，手工烙铁，返修台等。 工艺描述： 在完成焊接后，需要对PCB组件进行严格的质量检查，以确保所有元器件都已正确焊接，并且没有出现焊接缺陷。 技术要点： AOI检测能够快速、高效地检测表面可见的焊接缺陷，如元器件移位、极性错误、焊点空洞等。对于BGA等表面不可见焊点的器件，则需要借助X-Ray检测。一旦发现缺陷，就需要通过返修设备进行修复。 三、 SMT元器件的类型与特点 SMT技术支持种类繁多的电子元器件，这些元器件在封装形式、尺寸和引脚设计上与THT器件有着显著的区别。理解这些差异，有助于更好地把握SMT的应用范围。 片式元器件（Chip Components）： 这是SMT中最基础的元器件，如片式电阻（Resistors）、片式电容（Capacitors）、片式电感（Inductors）等。它们通常呈矩形或圆柱形，没有引脚，直接在PCB焊盘上进行焊接。常见的封装有0201、0402、0603、0805等，数字代表其尺寸（长和宽，单位为英制百分之一英寸）。 塑封器件（Plastic Encapsulated Devices）： 这类器件通常是指晶体管、二极管、集成电路（IC）等。其引脚被设计成扁平状，直接焊接在PCB表面。常见的封装有SOP（Small Outline Package）、SSOP（Shrink Small Outline Package）、TSSOP（Thin Shrink Small Outline Package）、QFP（Quad Flat Package）等。 球栅阵列（Ball Grid Array，BGA）： BGA器件是SMT技术中一项重要的封装技术，尤其适用于高密度、高性能的集成电路。其引脚设计成球状的焊料球，直接安装在PCB的焊盘上，焊球在回流焊过程中熔化形成焊点。BGA器件的优点在于其焊点数量多，且焊点位于器件底部，不占用PCB的顶部空间，从而实现了极高的集成度。常见的BGA封装有PBGA（Plastic BGA）、FBGA（Fine Pitch BGA）、CBGA（Ceramic BGA）等。 倒装芯片（Flip Chip）： 倒装芯片技术是将芯片直接翻转过来，通过芯片上的焊球直接与PCB上的焊盘连接。这种技术消除了传统引线键合的寄生效应，极大地提高了信号传输速度，适用于高性能计算和通信领域。 四、 SMT生产的品质控制与发展趋势 SMT作为精密制造工艺，其品质控制至关重要。从原材料的选用、生产过程的监控到最终产品的检测，每一个环节都需要严格把关。 原材料控制： 锡膏、焊料、PCB板材、元器件等原材料的质量直接影响最终产品的性能。 工艺参数优化： 锡膏印刷、贴片、回流焊等关键工艺的参数设置需要根据实际情况进行优化和调整。 设备维护与校准： SMT设备的精度和稳定性是保证生产质量的基础，定期的维护和校准必不可少。 严格的检验体系： AOI、X-Ray等先进的检测技术被广泛应用于SMT生产中，以发现和消除潜在的焊接缺陷。 展望未来，SMT技术仍在不断发展。 更小的元器件封装： 随着电子产品对小型化的极致追求，01005甚至更小尺寸的元器件将会逐渐普及。 更复杂的封装技术： 如SiP（System in Package）技术，将多个芯片集成在一个封装内，实现更高的集成度和功能。 自动化与智能化： SMT生产线将更加智能化，利用大数据、人工智能等技术进行生产过程的优化和预测性维护。 绿色环保： 无铅焊料、环保助焊剂等绿色环保材料的应用将更加广泛。 SMT制造工艺实训教程 深入剖析了这一现代电子制造的基石。它不仅是对一系列精密工程技术的介绍，更是对如何将这些技术转化为实际生产力、如何构建高效、可靠的电子产品制造体系的一次全面探讨。掌握SMT技术，意味着掌握了现代电子工业的核心竞争力，为未来的创新与发展奠定坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样的一个SMT工艺工程师来说，理论知识固然重要，但更关键的是能够将其转化为实际的生产能力。《SMT制造工艺实训教程》这本书在理论与实践的结合上，给我留下了深刻的印象。书中不仅仅停留在对各种SMT设备原理的介绍，而是花了大量篇幅去讲解如何根据不同的产品特点和工艺要求，去优化设备的参数设置。例如，在贴片机的章节，书中提供了多种不同类型元器件（如0201、0402、QFP、BGA）在贴片时需要注意的参数调整，包括吸嘴的选择、贴装力的设定、以及视觉对位的优化策略。书中还针对一些特殊元器件，如高密度连接器、异形元器件等，给出了具体的贴装指导。另外，在回流焊的章节，书中不仅仅提供了温度曲线的设置方法，还讲解了如何根据PCB板的材质、层数、以及元器件的分布来设计最优的回流焊温度曲线，并且详细阐述了不同曲线参数对焊点质量的影响，这对于我指导生产线上的操作人员进行参数设定非常有帮助。这本书的实用性体现在它能够真正解决我在日常工作中遇到的问题，并且提供了可操作的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《SMT制造工艺实训教程》的时候，我本来是抱着一种学习的心态，希望能够系统地梳理一下自己在SMT一线摸爬滚打几年积累的经验，看看书中是否有更深入、更体系化的理论支持，以及一些我未曾接触过的工艺技巧。然而，翻阅过程中，我发现书中在一些基础概念的阐述上，比如元器件的识别、PCB板的类型区分，以及常见的SMT设备（如贴片机、回流焊）的结构原理，都写得相当详细，甚至可以说是面面俱到。对于刚入行的新手来说，这本书无疑提供了一个非常扎实的起点，能够帮助他们快速建立起对SMT生产流程的基本认知。书中关于锡膏印刷的质量控制，例如网板的清洁周期、刮刀压力和速度的调整，以及常见的印刷缺陷（如连锡、虚焊）的成因分析，都给出了具体的指导，这对于提高印刷良率非常有帮助。此外，在元器件贴装环节，书中对贴片机的参数设置，比如贴装速度、吸嘴类型选择、视觉对位等，也有比较详尽的说明，并结合了一些实际案例，让读者能够理解不同元器件对贴装参数的要求。总的来说，这本书在打牢SMT理论基础方面，做得相当到位，对于我这种需要巩固和深化基础知识的人来说，也算是一次不错的复习。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于它对SMT工艺中一些容易被忽视但又至关重要的细节进行了深入的挖掘和讲解。例如，在回流焊工艺部分，书中并没有仅仅停留在温度曲线的介绍，而是详细分析了不同焊膏成分对曲线的影响，以及PCB板的层数、元器件的密度对温度分布的作用。我尤其关注了其中关于氮气保护回流焊的章节，书中对于不同氮气浓度下的氧化情况、焊点形貌的对比分析，以及如何通过调整回流焊设备上的氮气流量来优化焊点质量，给我留下了深刻的印象。这部分内容在很多基础教程中都只是略提，而这本书却将其作为一个重点进行了展开，并配以大量的实验数据和图表，非常有说服力。此外，关于返修和清洗工艺的讨论，也相当有价值。书中对几种常见的SMT返修设备（如热风返修台、红外返修台）的操作要点进行了详细说明，并对不同类型焊点返修后的可靠性进行了评估，这对于我们日常生产中处理不良品提供了很好的参考。而关于清洗剂的选择、清洗工艺的参数设置以及清洗后元器件的可靠性测试，也都是非常实用且重要的内容。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为SMT工艺的精髓在于细节的控制和对潜在问题的预判。《SMT制造工艺实训教程》在这一点上做得非常出色。书中关于焊点可靠性评估的章节，详细介绍了各种失效模式的机理，例如疲劳失效、热冲击失效、以及腐蚀失效等，并结合了实际的测试方法，如显微镜观察、X-ray检测、以及加速寿命试验等，来评估焊点的质量。我特别喜欢书中关于“焊点失效模式与原因分析”的部分，它列举了大量不同类型的焊点缺陷，并深入分析了导致这些缺陷产生的具体工艺原因，为我们排查问题提供了非常直观的指导。例如，在分析氧化性失效时，书中详细阐述了温度、时间、以及环境因素对焊点氧化的影响，并提出了相应的改善措施。此外，书中还提及了无铅焊料相比于有铅焊料在工艺上的特殊要求和挑战，这对于我们当前普遍使用无铅工艺的环境来说，是非常及时的信息。读完这部分内容，我感觉自己对焊点质量的理解又提升了一个层次。

评分☆☆☆☆☆

作为一名多年在SMT生产线上摸爬滚打的技术人员，我总是在寻找那些能够帮助我解决实际生产难题的宝贵经验。这本《SMT制造工艺实训教程》在这一点上，确实给我带来了一些惊喜。书中关于PCBA在回流焊过程中出现的翘曲变形问题，给出了非常系统性的分析框架，从PCB的材料选择、内层结构设计，到回流焊的温度曲线设置、设备冷却方式的优化，都进行了细致的阐述，并且提供了多种解决方案的对比。我尤其对书中关于“热应力集中区”的识别和规避策略的讲解印象深刻，这与我之前在实际操作中遇到的一些疑难杂症不谋而合，书中给出的方法论非常有启发性。另外，关于元器件在回流焊过程中的移动和错位问题，书中也进行了深入的探讨，分析了多种可能的原因，并提出了相应的预防措施，比如优化锡膏的量、调整贴装的压力、以及改进PCB板的载具设计等等。这些内容并非空泛的理论，而是紧密结合了实际生产中的各种情况，读起来非常有共鸣感，并且能够直接指导我的工作。