微電子焊接技術(shù)

前言
第1章 緒論1
1.1 概述1
1.1.1 微電子焊接的概念1
1.1.2 微電子封裝與組裝技術(shù)簡(jiǎn)介1
1.2 微電子焊接方法簡(jiǎn)介5
1.2.1 微電子焊接（微連接）的特點(diǎn)及連接對(duì)象5
1.2.2 常見的微電子焊接技術(shù)（微連接）6
1.3 微電子焊接材料的發(fā)展9
1.3.1 無(wú)鉛化的提出及進(jìn)程9
1.3.2 無(wú)鉛釬料的定義與性能要求9
1.3.3 無(wú)鉛釬料的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10
1.4 電子組裝無(wú)鉛化存在的問題11
1.4.1 無(wú)鉛材料的要求11
1.4.2 無(wú)鉛工藝對(duì)電子組裝設(shè)備的要求12
思考題13
答案14
參考文獻(xiàn)14
第2章 芯片焊接技術(shù)16
2.1 引線鍵合技術(shù)16
2.1.1 引線鍵合原理16
2.1.2 引線鍵合工藝17
2.2 載帶自動(dòng)鍵合技術(shù)19
2.2.1 載帶自動(dòng)鍵合原理19
2.2.2 芯片凸點(diǎn)的制作19
2.2.3 內(nèi)引線和外引線鍵合技術(shù)20
2.3 倒裝芯片鍵合技術(shù)22
2.3.1 倒裝芯片鍵合原理22
2.3.2 倒裝芯片鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程22
思考題25
答案26
參考文獻(xiàn)26
第3章 軟釬焊的基本原理28
3.1 軟釬焊的基本原理及特點(diǎn)28
3.2 釬料與焊盤的氧化29
3.2.1 氧化機(jī)理29
3.2.2 液態(tài)釬料表面的氧化34
3.2.3 去氧化機(jī)制35
3.3 釬料的工藝性能37
3.3.1 潤(rùn)濕的概念37
3.3.2 影響釬料潤(rùn)濕作用的因素39
3.3.3 焊接性評(píng)定方法43
3.3.4 釬料工藝性能評(píng)價(jià)方法的新發(fā)展48
3.3.5 區(qū)域評(píng)判方法的擴(kuò)展及完善49
3.3.6 異域評(píng)判方法的引用與創(chuàng)建50
3.4 微電子焊接的界面反應(yīng)52
3.4.1 界面反應(yīng)的基本過程52
3.4.2 界面反應(yīng)和組織60
思考題66
答案66
參考文獻(xiàn)67
第4章 微電子焊接用材料68
4.1 釬料合金68
4.1.1 電子產(chǎn)品對(duì)釬料的要求68
4.1.2 錫鉛釬料69
4.1.3 無(wú)鉛釬料74
4.2 釬劑（助焊劑）94
4.2.1 釬劑的要求94
4.2.2 釬劑的分類95
4.2.3 常用的釬劑96
4.2.4 釬劑的使用原則100
4.2.5 無(wú)釬劑軟釬焊100
4.3 印制電路板的表面涂覆104
4.3.1 PCB的表面涂覆體系105
4.3.2 幾種典型的PCB表面涂覆工藝比較105
4.4 電子元器件的無(wú)鉛化表面鍍層110
4.4.1 純Sn鍍層110
4.4.2 Sn-Cu合金鍍層111
4.4.3 Sn-Bi合金鍍層111
4.4.4 Ni-Pd和Ni-Pd-Au合金鍍層111
思考題111
答案112
參考文獻(xiàn)112
第5章 微電子表面組裝技術(shù)116
5.1 概述116
5.1.1 SMT涉及的內(nèi)容116
5.1.2 SMT的主要特點(diǎn)116
5.1.3 SMT與THT的比較117
5.1.4 SMT的工藝要求和發(fā)展方向118
5.2 SMT用軟釬料、粘結(jié)劑及清洗劑118
5.2.1 軟釬料118
5.2.2 粘結(jié)劑118
5.2.3 清洗劑121
5.3 表面組裝元器件貼裝工藝技術(shù)122
5.3.1 表面組裝元器件貼裝方法122
5.3.2 影響準(zhǔn)確貼裝的主要因素122
5.4 微電子焊接方法與特點(diǎn)127
5.4.1 概述127
5.4.2 波峰焊128
5.4.3 再流焊134
5.5 清洗工藝技術(shù)140
5.5.1 污染物類型與來(lái)源140
5.5.2 清洗原理142
5.5.3 影響清洗的主要因素143
5.5.4 清洗工藝及設(shè)備145
5.6 SMT的檢測(cè)與返修技術(shù)149
5.6.1 檢測(cè)技術(shù)概述149
5.6.2 SMT來(lái)料檢測(cè)152
5.6.3 SMT組件的返修技術(shù)156
思考題160
答案160
參考文獻(xiàn)160
第6章 微電子焊接中的工藝缺陷162
6.1 釬焊過程中的熔化和凝固現(xiàn)象162
6.1.1 焊點(diǎn)凝固的特點(diǎn)163
6.1.2 焊點(diǎn)凝固狀態(tài)的檢測(cè)手段163
6.2 焊點(diǎn)剝離和焊盤起翹164
6.2.1 焊點(diǎn)剝離的定義164
6.2.2 焊點(diǎn)剝離的發(fā)生機(jī)理165
6.2.3 焊點(diǎn)剝離的防止措施169
6.3 黑盤169
6.3.1 化學(xué)鎳金的原理169
6.3.2 黑盤形成的影響因素及控制措施170
6.4 虛焊及冷焊172
6.4.1 概述172
6.4.2 虛焊173
6.4.3 冷焊175
6.5 不潤(rùn)濕及反潤(rùn)濕177
6.5.1 定義177
6.5.2 形成原理178
6.5.3 解決對(duì)策178
6.6 爆板和分層178
6.6.1 爆板的原因179
6.6.2 PCB失效分析技術(shù)概述181
6.6.3 熱分析技術(shù)在PCB失效分析中的應(yīng)用184
6.7 空洞185
6.7.1 空洞的形成與分類185
6.7.2 空洞的成因與改善186
6.7.3 球窩缺陷188
6.7.4 抑制球窩缺陷的措施190
思考題190
答案190
參考文獻(xiàn)190
第7章 焊點(diǎn)的可靠性問題194
7.1 可靠性概念及影響因素194
7.1.1 可靠性概念194
7.1.2 可靠性研究的范圍196
7.2 焊點(diǎn)的熱機(jī)械可靠性196
7.2.1 加速試驗(yàn)方法197
7.2.2 可靠性設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬198
7.3 電遷移特性207
7.3.1 電遷移的定義207
7.3.2 不同釬料的電遷移特性207
7.4 錫晶須210
7.4.1 無(wú)鉛釬料表面錫晶須的形貌210
7.4.2 生長(zhǎng)過程驅(qū)動(dòng)力及動(dòng)力學(xué)過程211
7.4.3 錫晶須生長(zhǎng)的抑制213
7.4.4 錫晶須生長(zhǎng)的加速實(shí)驗(yàn)214
思考題215
答案215
參考文獻(xiàn)215
第8章 納米顆粒燒結(jié)連接219
8.1 高溫?zé)o鉛軟釬料研究現(xiàn)狀219
8.2 納米Ag顆粒燒結(jié)的提出220
8.3 納米Ag顆粒燒結(jié)接頭的性能影響因素221
8.3.1 釬料膏成分改進(jìn)221
8.3.2 燒結(jié)工藝221
8.4 鍍層金屬對(duì)燒結(jié)接頭的影響222
思考題224
答案224
參考文獻(xiàn)225
附錄227
附錄A 典型封裝結(jié)構(gòu)227
附錄B 無(wú)鉛釬料熔化溫度范圍測(cè)定方法229
附錄C 縮略語(yǔ)中英文對(duì)照231