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现代电子装联高密度安装及微焊接技术
《现代电子装联高密度安装及微焊接技术》是2015年电子工业出版社出版的图书，作者是樊融融。
基本介绍
- 书名：现代电子装联高密度安装及微焊接技术
- 作者：樊融融
- ISBN：9787121274039
- 页数：332
- 出版社：电子工业出版社
- 出版时间：2015-10
- 开本：16开
- 丛书名：现代电子製造系列丛书
- 字数：531千字
- 版次：01-01
内容简介
现代电子製造技术的发展日新月异，电子产品生产更快、体积更小、价格更廉价的要求推动了电子製造技术的革命。微电子技术的高速发展和进步给人类社会带了更多的好处和福音，但也给现代电子製造技术带来了更多的问题和挑战。不断缩小的封装很快使周边引线方式走到了尽头；不断细微化的微小间距面阵列封装成了从事电子安装者们的梦魔。本书从目前的微小型元器件（0201、01005、EMI、EDS）、细间距晶片及其封装（如FBGA、LGA、CSP、FCOB、QFN）等的高密度安装特性、焊接技术的要求和遇到的瓶颈问题出发，全面地分析了现代电子设备高密度安装和微焊接技术的发展特点和技术内容；通过寻找遇到的瓶颈问题的可能的解决办法，探索了电子製造技术未来的发展趋势。这些都是现在和未来从事电子製造技术研究的工艺工程师、质量工程师、生产管理工程师们所应了解和掌握的。
目录
第1章 高密度安装技术概论 1
1.1 现代电子设备的电气安装 2
1.1.1 电子设备概述 2
1.1.2 电子设备的电气安装 3
1.2 电子设备的高密度安装技术 5
1.2.1 何谓高密度安装技术 5
1.2.2 现代电子设备的安装密度 7
1.2.3 现代电子设备高密度安装技术是一项系统工程技术 10
思考题 12
第2章 高密度安装中的元器件 15
2.1 电子设备用电子元器件 16
2.1.1 电子设备用电子元器件的基本概念 16
2.1.2 元器件的小型轻量化对现代电子设备高密度安装的意义 17
2.2 现代微电子设备用电子元件 19
2.2.1 现代微电子设备用分立元件 19
2.2.2 现代微电子设备用元件的小型化和轻量化的发展历程 22
2.3 现代微电子设备用电子器件 25
2.3.1 现代微电子设备中的电子器件及其对安装环境的适应性 25
2.3.2 高密度安装半导体封装技术 26
2.3.3 高密度安装的半导体器件小型化和轻量化的发展 27
2.4 积体电路（IC） 30
2.4.1 积体电路及其特点 30
2.4.2 积体电路的常用分类方法 30
2.4.3 IC封装及其作用 31
2.5 如何区别积体电路的封装类型 32
2.5.1 周边配列封装 32
2.5.2 表面阵列封装（BGA和CSP等） 35
2.5.3 QFP、BGA、CSP等IC的主要电气特性比较 43
思考题 43
第3章 高密度安装中的IC多晶片组件 45
3.1 SoC、SiP及HIC 46
3.1.1 引言 46
3.1.2 SoC和SiP 46
3.1.3 HIC（混合IC） 49
3.2 MCM多晶片组件 50
3.2.1 MCM概述 50
3.2.2 MCM的分类及特性比较 52
3.2.3 HIC、MCM、SiP的相互关係 53
3.3 模组、裸晶片和KGD 55
3.3.1 模组（组件） 55
3.3.2 裸晶片和KGD 55
3.3.3 光模组 57
3.3.4 微波IC和微波模组 60
3.4 3D安装 62
3.4.1 3D安装技术的发展 62
3.4.2 3D安装工艺 62
思考题 64
第4章 高密度组装中的印製电路板 67
4.1 概述 68
4.1.1 印製线路、印製电路和印製板 68
4.1.2 製造印製电路板的基本工艺方法及其特点 69
4.1.3 印製板的分类 70
4.2 高密度组装用多层印製电路板 70
4.2.1 多层印製板（MLB） 70
4.2.2 MLB互连基板的特点 72
4.2.3 影响高密度安装MLB机械性能、电性能、热性能的因素 73
4.2.4 高密度安装MLB基板布线的基本原则 75
4.3 积层/高密度互连（HDI）印製板 76
4.3.1 积层多层印製电路板（BLB）的高速发展 76
4.3.2 积压多层印製板（BLB）的芯板 77
4.3.3 积层用芯板的主要製造工艺 78
4.3.4 目前採用非电镀方法製造（BLB）主要的工艺方法 79
4.3.5 积层/高密度互连（HDI）印製板 82
4.4 金属芯印製板及挠性印製板 85
4.4.1 金属芯印製板的作用及常用的材料 85
4.4.2 挠性印製板概述 87
4.5 埋入元器件的印製板 89
4.5.1 埋入式印製板概述 89
4.5.2 同时埋置有源及无源元器件的系统集成封装基板 91
4.6 高密度安装无铅印製板及表面可焊性涂覆层的选择 92
4.6.1 无铅焊接对层压板的要求 92
4.6.2 高密度安装高频印製板的可焊性涂层的特性分析 93
思考题 94
第5章 微细元器件在PCBA上的安装 97
5.1 微细元器件概述 98
5.1.1 微细元器件及其发展驱动力 98
5.1.2 微细元器件在电子设备中的套用及其对相关工艺装备的要求 98
5.1.3 微细元器件在高密度安装中的主要缺陷及其成因 99
5.2 0201在PCBA基板上的安装 100
5.2.1 0201片式元件在电子设备中的套用及其对安装工艺的挑战 100
5.2.2 使用0201元件的PCB的安装设计 101
5.2.3 0201在PCBA基板上安装的工艺视窗要求 102
5.2.4 归纳与总结 105
5.3 01005在PCBA基板上的安装 106
5.3.1 超级微细元件01005的发展、套用及安装工艺面临的挑战 106
5.3.2 01005在PCB上安装焊盘图形设计的最佳化 107
5.3.3 01005在PCB上安装的工艺视窗要求 108
5.3.4 归纳与总结 109
5.4 EMI/ESD器件的安装问题 110
5.4.1 EMI/ESD类器件的基本特性 110
5.4.2 EMI/ESD类器件供应商推荐的无铅再流焊接参数 111
5.4.3 EMI/ESD类器件在安装中常见的焊接缺陷 112
5.4.4 安装中焊接缺陷的形成机理及改进的措施 112
思考题 114
第6章 细间距球阵列封装晶片（FBGA、CSP、LGA、FCOB）在PCBA
基板上的2D安装 117
6.1 细间距球阵列封装晶片 118
6.1.1 细间距球阵列封装（FBGA）晶片 118
6.1.2 晶片尺寸封装（CSP） 119
6.2 细间距球阵列封装晶片安装技术概述 121
6.2.1 细间距球阵列封装晶片安装技术的发展 121
6.2.2 安装阶层（安装层次）的定义 126
6.2.3 表面安装技术已成为现代电子产品高密度安装的主流工艺 127
6.2.4 高密度安装技术的标準化及安装注意事项 128
6.3 细间距球阵列封装晶片在PCBA上的安装 130
6.3.1 焊膏及其套用 130
6.3.2 钢网厚度和孔径设计 131
6.3.3 贴装工艺与控制 133
6.3.4 再流焊接 133
6.3.5 清洗与免清洗 136
6.3.6 安装间隔高度 137
6.3.7 SMT后工序 137
6.4 无引脚框架的超薄外形晶片（LGA/QFN）在PCBA上的安装 138
6.4.1 阵列焊盘封装（LGA） 138
6.4.2 无引脚周边扁平封装（QFN） 142
6.4.3 晶片直接贴装（DCA） 143
思考题 143
第7章 细间距晶片在PCBA上的3D（堆叠）安装 145
7.1 3D安装概述 146
7.1.1 3D安装的定义与发展 146
7.1.2 3D 安装技术的分类及其在电子装备表面安装中的套用 148
7.2 SMT的新拓展——从二维走向三维 151
7.2.1 3D安装技术在SMT中的拓展 151
7.2.2 3D堆叠安装所面临的挑战 153
7.3 3D堆叠（PoP）安装技术 155
7.3.1 概述 155
7.3.2 堆叠工艺 157
7.3.3 PoP的安装形态 158
7.3.4 助焊剂膏和焊膏的套用 159
7.3.5 PoP晶片堆叠安装SMT工序解析 160
思考题 164
第8章 电子整机系统安装中的高密度安装技术 167
8.1 电子整机系统概述 168
8.1.1 系统及系统的特徵 168
8.1.2 电子整机系统的结构组成 169
8.2 刚性印製背板的製造 172
8.2.1 背板的作用、要求及分类 172
8.2.2 光印製板的原理和构造 173
8.3 刚性背板的安装 175
8.3.1 普通高速高密印製背板安装中所採用的接合、接续技术 175
8.3.2 光印製板的安装 180
8.4 微电子设备整机系统的安装 182
8.4.1 微电子设备整机系统安装的内容和特点 182
8.4.2 微电子设备安装电路的发展历程 183
8.4.3 安装工艺设计的要求 184
8.4.4 用导线进行机箱（柜）内的电气安装 185
8.4.5 印製板插座架的装配 187
8.4.6 门、设备和机架的装配 187
8.5 微波组件和光模组的安装 188
8.5.1 微波组件的安装 188
8.5.2 光?电複合基板的3D安装 190
思考题 191
第9章 微电子设备高密度安装中的电磁兼容及散热问题 193
9.1 概述 194
9.1.1 现代微电子设备高密度安装中所面临的挑战 194
9.1.2 解决电子设备高密度安装中的电磁兼容和热问题是项系统工程 194
9.1.3 安装工艺过程控制要求越来越精细 194
9.2 微电子设备高密度安装中的电磁兼容性 195
9.2.1 电磁兼容性及在电气安装中的要求 195
9.2.2 微电子设备安装工艺的抗干扰性及其影响因素 195
9.2.3 在高密度电气安装中对电磁兼容性的基本考虑 196
9.2.4 在高密度电气安装中电气互连线的电长度 197
9.2.5 电气安装互连线的寄生耦合 198
9.2.6 用导线进行电气安装的电磁兼容性 199
9.2.7 EMS、EMI和EMC 201
9.3 微电子设备高密度安装中的热工问题 201
9.3.1 概述 201
9.3.2 微电子设备中的热产生源 203
9.3.3 热管理——热量的散失方法 206
9.3.4 热界面材料 208
9.3.5 BGA散热片的黏附方法 209
9.3.6 微电子设备中冷却手段的选择 211
9.3.7 特殊的冷却方式 214
思考题 217
第10章 电子装联高密度安装中的微焊接技术 219
10.1 高密度安装中的微焊接技术 220
10.1.1 高密度安装中的微焊点与微焊接 220
10.1.2 微焊接技术的工艺特徵 222
10.2 高密度安装中的微焊接工艺可靠性设计 223
10.2.1 设计依据 223
10.2.2 微焊接工艺可靠性设计的基本概念和内容 223
10.2.3 微焊接工艺可靠性设计的定义和内容 224
10.2.4 微焊接安装工程要求 226
10.3 微焊接技术对传统SMT工艺的挑战 226
10.3.1 焊膏釺料粉粒度的选择和钢网开孔 226
10.3.2 焊膏印刷工艺中从未有过的基本物理问题 228
10.3.3 微细元件及细间距器件对贴装的挑战 230
10.3.4 微细元件及细间距器件对再流焊接的挑战 231
10.4 微焊接对再流炉加热方式和加热机构的要求 236
10.4.1 微焊接用再流焊接炉的基本热量传递方式及效果评估 236
10.4.2 适合微细元件及细间距器件微焊接用的“远红外线+热风”炉 240
10.5 细间距器件在微焊接过程中应关注的问题 242
10.5.1 细间距封装器件在再流焊接过程中焊点的受热问题 242
10.5.2 高密度安装中的共面性 244
10.5.3 建议要关注的工艺问题 247
思考题 249
第11章 微焊接技术中常见的焊点缺陷及其分析 251
11.1 细间距封装器件的安装工艺控制标準 252
11.1.1 细间距封装器件的高密度安装工艺控制 252
11.1.2 微焊接焊点缺陷的特徵和分类 253
11.2 微焊接中极易发生的焊点缺陷 255
11.2.1 焊点焊料量不足（少锡） 255
11.2.2 焊点桥连 255
11.2.3 冷焊 256
11.2.4 虚焊 257
11.2.5 偏位 257
11.2.6 元件滑动 258
11.2.7 立碑现象 259
11.2.8 芯吸现象 259
11.2.9 开路 260
11.2.10 不充分/不均衡加热 260
11.2.11 元器件缺陷 261
11.3 微焊点中的空洞 263
11.3.1 概述 263
11.3.2 空洞的产生 264
11.3.3 空洞的分类及影响 264
11.3.4 焊球中空洞的工艺控制标準要求 266
11.4 球窝（PoP） 267
11.4.1 球窝的分类和形位特徵 267
11.4.2 PoP再流焊接中球窝缺陷的图像特徵 269
11.4.3 PoP再流焊接球窝缺陷形成机理 275
11.4.4 PoP再流焊接球窝缺陷的抑制措施 276
思考题 277
第12章 高密度安装中的微焊接焊点检测技术 279
12.1 微焊点检测技术概述 280
12.1.1 微焊接中的主要缺陷及其特徵 280
12.1.2 在微焊接中常用焊点检测方法及其适合性 280
12.2 高密度安装中的X-Ray检测技术 281
12.2.1 X-Ray检测技术的功能和检测原理 281
12.2.2 X-Ray图像捕获 282
12.2.3 实时X-Ray设备的选用 282
12.2.4 断层X-Ray检测技术 285
12.2.5 观察视野 286
12.3 高密度安装中的其他检测技术 287
12.3.1 声频显微扫描检测技术 287
12.3.2 红外热敏成像 289
12.3.3 扫描电镜（SEM）与能谱分析（EDX） 290
12.3.4 BGA间隔测量 292
12.3.5 光学检测 292
12.3.6 破坏性分析 293
12.4 产品生产性验收试验 294
12.4.1 电气测试（ICT和FT） 294
12.4.2 测试覆盖率 295
12.4.3 老化和加速测试 295
思考题 297
第13章 现代电子装联高密度安装技术发展的瓶颈及未来可能的解决途径 299
13.1 现代电子製造高密度安装技术现状 300
13.1.1 高密度安装技术的发展历程 300
13.1.2 先进的元器件加速了高密度安装技术的发展 300
13.1.3 先进板级电路安装工艺技术的发展 301
13.2 现代电子装联高密度安装技术正面临的瓶颈 302
13.2.1 摩尔定律所揭示的发展规律 302
13.2.2 焊膏印刷所面临的挑战 304
13.2.3 贴片和贴片机面临的挑战 305
13.2.4 再流焊接和焊接设备所面临的挑战 306
13.2.5 电子整机与封装走向一体化 306
13.3 电子装联技术未来走向 307
13.3.1 背景 307
13.3.2 下一代微型元器件安装技术——电场贴装 307
13.3.3 电子装联技术未来的走向——自组装技术 308
思考题 309
缩略语 311
跋 317