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第1章 微电子焊接技术 1

1.1 微电子焊接技术概述 1

1.1.1 微电子焊接技术的概念 1

1.1.2 微电子封装与组装技术概述 1

1.2 微电子焊接技术的发展 3

1.2.1 微电子封装的发展 4

1.2.2 芯片焊接技术 5

1.2.3 软钎焊技术 6

1.3 微电子焊接材料的发展 11

1.3.1 无铅化的提出及进程 11

1.3.2 无铅钎料的定义与性能要求 13

1.3.3 无铅钎料的研究现状及发展趋势 14

1.4 电子组装无铅化存在的问题 15

1.4.1 无铅材料的要求 15

1.4.2 无铅工艺对电子组装设备的要求 16

思考题 17

参考文献 18

第2章 芯片焊接技术 19

2.1 引线键合技术 19

2.1.1 键合原理 19

2.1.2 键合工艺 20

2.2 载带自动键合技术 22

2.2.1 键合原理 22

2.2.2 芯片凸点的制作 23

2.2.3 内引线和外引线键合技术 24

2.3 倒装芯片键合技术 26

2.3.1 键合原理 26

2.3.2 键合技术实现过程 27

思考题 30

参考文献 30

第3章 软钎焊的基本原理 32

3.1 软钎焊的基本原理及特点 32

3.2 钎料与基板的氧化 33

3.2.1 氧化机理 33

3.2.2 液态钎料表面的氧化 39

3.2.3 去氧化机制 40

3.3 钎料的润湿与铺展 43

3.3.1 润湿的概念 43

3.3.2 影响钎料润湿作用的因素 45

3.3.3 焊接性评定方法 50

3.4 微电子焊接的界面反应 56

3.4.1 界面反应的基本过程 56

3.4.2 界面反应和组织 66

思考题 74

参考文献 74

第4章 微电子焊接用材料 75

4.1 钎料合金 75

4.1.1 电子产品对微电子焊接钎料的要求 75

4.1.2 锡铅钎料 76

4.1.3 无铅钎料 81

4.2 钎剂 94

4.2.1 钎剂的要求 94

4.2.2 钎剂的分类 95

4.2.3 常见的钎剂 96

4.2.4 助焊剂的使用原则 100

4.3 印制电路板的表面涂覆 101

4.3.1 PCB的表面涂覆体系 102

4.3.2 几种典型的PCB表面涂覆工艺比较 103

4.4 电子元器件的无铅化表面镀层 108

4.4.1 纯Sn镀层 109

4.4.2 Sn-Cu合金镀层 109

4.4.3 Sn-Bi合金镀层 109

4.4.4 Ni/Pd和Ni/Pd/Au合金镀层 110

思考题 110

参考文献 110

第5章 微电子表面组装技术 112

5.1 SMT概述 112

5.1.1 SMT涉及的内容 112

5.1.2 SMT的主要特点 112

5.1.3 SMT与THT的比较 113

5.1.4 SMT的工艺要求和发展方向 114

5.2 SMT组装用软钎料、粘结剂及清洗剂 115

5.2.1 软钎料 115

5.2.2 粘结剂 115

5.2.3 清洗剂 117

5.3 SMC/SMD贴装工艺技术 119

5.3.1 SMC/SMD贴装方法 119

5.3.2 影响准确贴装的主要因素 119

5.4 微电子焊接方法与特点 126

5.4.1 微电子焊接简介 126

5.4.2 波峰焊接 127

5.4.3 再流焊接 133

5.5 清洗工艺技术 141

5.5.1 污染物类型与来源 141

5.5.2 清洗原理 143

5.5.3 影响清洗的主要因素 145

5.5.4 清洗工艺及设备 146

5.6 SMT检测与返修技术 151

5.6.1 SMT检测技术概述 151

5.6.2 SMT来料检测 154

5.6.3 SMT组件的返修技术 159

思考题 163

参考文献 163

第6章 微电子焊接中的工艺缺陷 166

6.1 钎焊过程中的熔化和凝固现象 166

6.1.1 焊点凝固的特点 167

6.1.2 焊点凝固状态的检测手段 167

6.2 焊点剥离和焊盘起翘 168

6.2.1 焊点剥离的定义 168

6.2.2 焊点剥离的发生机理 169

6.2.3 焊点剥离的防止措施 174

6.3 黑盘 174

6.3.1 化学镍金的原理 174

6.3.2 黑盘形成的影响因素及控制措施 175

6.4 虚焊及冷焊 178

6.4.1 虚焊 179

6.4.2 冷焊 181

6.5 不润湿及反润湿 183

6.5.1 定义 183

6.5.2 形成原理 184

6.5.3 解决对策 184

6.6 爆板和分层 185

6.6.1 爆板的原因 186

6.6.2 PCB失效分析技术概述 188

6.6.3 热分析技术在PCB失效分析中的应用 191

6.7 空洞 192

6.7.1 空洞的形成与分类 192

6.7.2 空洞的成因与改善 194

6.7.3 球窝缺陷 196

6.7.4 抑制球窝缺陷的措施 198

思考题 198

参考文献 198

第7章 微电子焊接中焊点的可靠性问题 202

7.1 可靠性概念及影响因素 202

7.1.1 可靠性概念 202

7.1.2 可靠性研究的范围 204

7.2 焊点的热机械可靠性 205

7.2.1 加速试验方法 205

7.2.2 可靠性设计的数值模拟 207

7.3 电迁移特性 216

7.3.1 电迁移的定义 216

7.3.2 不同钎料的电迁移特性 217

7.4 锡晶须 220

7.4.1 无铅钎料表面锡晶须的形貌 220

7.4.2 生长过程驱动力及动力学过程 221

7.4.3 锡晶须生长的抑制 224

7.4.4 锡晶须生长的加速实验 224

思考题 225

参考文献 226

附录 缩略语中英文对照 229