SMT可制造性设计（全彩） 贾忠中 9787121256387 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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贾忠中 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121256387

商品编码：1522830378

包装：平装

出版时间：2015-04-01

图书信息
书名：	SMT可制造性设计（全彩）
作者：	贾忠中
ISBN：	9787121256387
出版社：	电子工业出版社
定价：	88.00元

其他信息（ 仅供参考，以实物为准）
开本：16开	装帧：平装
出版时间：2015-04-01	版次：1
页码：236	字数：374000

内容简介

本书是一本专门介绍 PCBA可制造性设计要求的专著，具有专业、系统和全面的特点，知识性和实用性较强。本书分为三个部分，即上、中、下篇。上篇为背景知识篇，介绍可制造性设计的有关概念、 PCB的加工方法与性能、表面组装的工艺特点与要求，以便理解本书所提出的设计要求；中篇为设计要求篇，介绍基本的设计要求，包括元器件的选型、 PCB的设计要求和 PCBA的设计要求；下篇为典型应用篇，介绍了通信与手机 PCBA可制造性设计方面的独特要求以及一些典型的不良设计案例。 本书适合从事电子设计与制造的相关人员学习与参考，也可以用于电子制造相关业务的培训。

图书目录

上篇 背景知识 第 1章 重要概念………………………………………………………………… 2 1.1 印制电路板 ………………………………………………………………………… 2 1.2 印制电路板组件 …………………………………………………………………… 3 1.3 元器件封装 ………………………………………………………………………… 4 1.4 PCBA混装度 ……………………………………………………………………… 6 第 2章 可制造性设计…………………………………………………………… 9 2.1 PCBA可制造性设计概述 ………………………………………………………… 9 2.2 PCBA可制造性设计的原则 …………………………………………………… 11 2.3 PCBA可制造性设计内容与范围 ……………………………………………… 12 2.4 可制造性设计与制造的关系 …………………………………………………… 13 第 3章 PCB制作工艺流程、方法与工艺能力 ………………………………15 3.1 PCB概念 ………………………………………………………………………… 15 3.2 刚性多层 PCB的制作工艺流程 ………………………………………………… 16 3.3 高密度互连 PCB的制作工艺流程 ……………………………………………… 19 3.4 阶梯 PCB的制作工艺流程 ……………………………………………………… 23 3.5 柔性 PCB的制作工艺流程 ……………………………………………………… 25 3.6 刚-柔 PCB的制作工艺流程 …………………………………………………… 27 第 4章 PCBA组装工艺与要求 ………………………………………………30 4.1 焊膏印刷 ………………………………………………………………………… 30 4.2 贴片 ……………………………………………………………………………… 33 4.3 再流焊接 ………………………………………………………………………… 34 4.4 波峰焊接 ………………………………………………………………………… 36 4.5 选择性波峰焊接 ………………………………………………………………… 38 4.6 通孔再流焊接 …………………………………………………………………… 39 4.7 柔性板组装工艺 ………………………………………………………………… 41 中篇 设计要求 第 5章 元件封装与选型…………………………………………………………44 5.1 选型原则 ………………………………………………………………………… 44 5.2 片式元件封装的工艺特点 ……………………………………………………… 47 5.3 J形引脚封装的工艺特点………………………………………………………… 48 5.4 L形引脚封装的工艺特点 ……………………………………………………… 49 5.5 BGA类封装的工艺特点 ………………………………………………………… 50 5.6 QFN类封装的工艺特点 ………………………………………………………… 51 第6章 PCB的可制造性设计要求 ……………………………………………52 6.1 PCB加工文件要求 ……………………………………………………………… 52 6.2 PCB制作成本预估 ……………………………………………………………… 53 6.3 板材选择 ………………………………………………………………………… 54 6.4 尺寸与厚度设计 ………………………………………………………………… 55 6.5 压合结构设计 …………………………………………………………………… 56 6.6 线宽 /线距设计 ………………………………………………………………… 59 6.7 孔盘设计 ………………………………………………………………………… 60 6.8 阻焊设计 ………………………………………………………………………… 61 6.9 表面处理 ………………………………………………………………………… 65 第 7章 FPC的可制造性设计要求 ……………………………………………71 7.1 柔性 PCB及其制作流程 ………………………………………………………… 71 7.2 柔性 PCB材料的选择 …………………………………………………………… 72 7.3 柔性 PCB的类型 ………………………………………………………………… 74 7.4 柔性 PCB布线设计 ……………………………………………………………… 76 7.5 覆盖膜开窗设计 ………………………………………………………………… 79 第8章 PCBA的可制造性设计 ………………………………………………80 8.1 PCBA可制造性的整体设计 …………………………………………………… 80 8.2 PCBA自动化生产要求 ………………………………………………………… 81 8.3 组装流程设计 …………………………………………………………………… 86 8.4 再流焊接面元件的布局设计 …………………………………………………… 89 8.5 波峰焊接面元器件的布局设计 ………………………………………………… 94 8.6 掩模选择焊元件的布局设计 …………………………………………………… 100 8.7 在线测试设计要求 ……………………………………………………………… 102 8.8 组装可靠性设计 ………………………………………………………………… 105 8.9 PCBA的热设计 ………………………………………………………………… 106 8.10 表面组装元器件焊盘设计 ……………………………………………………… 109 8.11 插装元件孔盘设计 ……………………………………………………………… 115 8.12 导通孔盘设计 …………………………………………………………………… 116 8.13 焊盘与导线连接设计 …………………………………………………………… 117 8.14 BGA内层布线设计 …………………………………………………………… 123 8.15 拼版设计要求 …………………………………………………………………… 124 8.16 金属化板边的设计 ……………………………………………………………… 128 8.17 盘中孔的设计与应用 …………………………………………………………… 129 8.18 插件孔与地 /电层的连接设计 ………………………………………………… 130 8.19 散热焊盘的设计 ………………………………………………………………… 132 8.20 线束接头的处理 ………………………………………………………………… 133 下篇 典型 PCBA的工艺设计 第 9章 手机板的可制造性设计……………………………………………… 135 9.1 手机板工艺 ……………………………………………………………………… 135 9.2 HDI板的设计 …………………………………………………………………… 136 9.3 01005焊盘设计 ………………………………………………………………… 138 9.4 0201焊盘设计 …………………………………………………………………… 140 9.5 0.4mmCSP焊盘设计 …………………………………………………………… 142 9.6 手机外接连接器焊盘设计 ……………………………………………………… 143 9.7 弹性电接触元件的焊盘设计 …………………………………………………… 144 9.8 破口安装元件的安装槽口设计 ………………………………………………… 145 9.9 屏蔽架工艺设计 ………………………………………………………………… 146 9.10 手机按健设计 …………………………………………………………………… 148 9.11 手机热压焊盘的设计 …………………………………………………………… 149 9.12 手机板的拼版设计 ……………………………………………………………… 150 第 10章 通信板的可制造性设计 …………………………………………… 152 10.1 通信线卡的工艺特点 …………………………………………………………… 152 10.2 阶梯钢网应用设计 ……………………………………………………………… 154 10.3 片式电容的布局设计 …………………………………………………………… 155 10.4 BGA的布局设计 ……………………………………………………………… 157 10.5 散热器安装方式设计 …………………………………………………………… 159 10.6 埋置元件设计 …………………………………………………………………… 161 10.7 埋电容设计 ……………………………………………………………………… 163 10.8 埋电阻设计 ……………………………………………………………………… 166 10.9 PCB防变形设计………………………………………………………………… 168 10.10 连接器的应用设计 …………………………………………………………… 170 10.11 “三防”工艺设计 ……………………………………………………………… 171 第 11章 典型不良设计案例 ………………………………………………… 173 11.1 BGA焊盘与导通孔阻焊

文摘|序言

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作者介绍

贾忠中，中兴通讯工艺部长、总工艺师。主要作品：《SMT工艺质量控制》，电子工业出版社，2007；《SMT核心工艺解析与案例分析(第2版）》电子工业出版社，2013

《SMT可制造性设计（全彩）》 贾忠中 9787121256387 一、 绪论：SMT技术与可制造性设计的时代背景 在当今飞速发展的电子产业浪潮中，表面贴装技术（SMT）已然成为电子产品制造领域的核心驱动力。从消费电子到高端工业设备，几乎所有现代电子产品都离不开SMT工艺的精湛运用。SMT以其高效率、高精度、小型化、自动化等显著优势，彻底改变了传统的电子元器件的焊接方式，极大地提升了电子产品的性能、可靠性和生产效率。然而，SMT技术的强大力量并非仅仅体现在其先进的设备和精密的流程，更深层次的成功，在于其设计理念的革新——即“SMT可制造性设计”（Design for Manufacturability for Surface Mount Technology，简称DFM for SMT）。 DFM for SMT并非一项孤立的技术，它是电子产品研发设计与生产制造之间有机融合的桥梁。其核心理念是在产品设计的初期阶段，充分考虑和预见在SMT生产过程中可能遇到的各种制造难题，并在设计环节就予以规避或优化。这是一种主动的、前瞻性的设计策略，旨在通过优化设计，实现“易于制造”，从而显著降低生产成本，缩短产品上市周期，提升产品质量和可靠性。 随着电子产品的集成度越来越高，元器件的尺寸越来越小，元器件的密度也随之增加。这给SMT生产带来了前所未有的挑战。例如，微间距元器件的锡膏印刷难题，引脚间距极小的芯片的贴装精度要求，以及日益复杂的PCB布局对回流焊工艺的严峻考验。这些挑战无一不提醒我们，在设计阶段就引入SMT可制造性设计的考量，已经从“锦上添花”变成了“雪中送炭”。 因此，理解和掌握SMT可制造性设计，对于任何从事电子产品研发、设计、制造的工程师和技术人员而言，都显得尤为重要。它不仅关乎到能否顺利地将产品从设计图纸转化为合格的物理产品，更直接影响到企业的市场竞争力、盈利能力以及产品的长期发展。本书的出现，正是为了满足这一日益增长的需求，为广大读者提供一个系统、全面、深入的学习平台，助其在SMT可制造性设计的道路上行稳致远。 二、 SMT可制造性设计的核心理念与价值 SMT可制造性设计的核心在于“预防胜于治疗”。它强调在产品设计伊始，就将制造过程中的潜在风险和挑战纳入设计决策的考量范畴。这种设计理念的转变，是从“设计者只关心功能实现”到“设计者与制造者协同合作”的跨越。其具体体现在以下几个方面： 降低制造成本： 通过在设计阶段规避可制造性差的方案，可以避免在生产过程中因为设计缺陷而导致的返工、报废、设备调整、工艺优化等额外成本。例如，选择易于拾取的元器件封装，优化PCB板的开槽和定位孔设计，都能显著降低贴装和焊接的难度，从而节省人力和物力。 提高生产效率： 良好的可制造性设计能够确保SMT生产线的顺利运行，减少因设计问题造成的生产停顿和瓶颈。例如，合理规划元器件的间距和方向，避免寄生效应，能够提高贴装速度和焊接良率，从而缩短生产周期。 提升产品质量与可靠性： 许多制造缺陷，如虚焊、桥接、冷焊、元器件移位等，往往源于设计上的不合理。通过SMT可制造性设计，可以有效减少这些潜在的缺陷，从根本上提升产品的焊接质量和整体可靠性。 缩短产品上市周期： 在设计阶段就充分考虑可制造性，可以减少在生产验证阶段出现的大量设计修改和问题排查，从而加快产品从研发到量产的进程，使产品能更快地进入市场，抢占商机。 促进设计与制造的协同： DFM for SMT鼓励设计工程师与制造工程师之间的早期沟通和协作。这种跨部门的合作有助于增进彼此的理解，让设计方案更贴合实际生产能力，也让制造团队能更好地理解设计意图，从而形成高效的闭环反馈。 SMT可制造性设计的价值体现在贯穿产品生命周期的各个环节。在概念设计阶段，就应考虑元器件的选择和初步布局；在详细设计阶段，则需要精细化元器件的放置、走线、焊盘大小与间距等；在原型制作和试产阶段，设计团队需要积极收集制造反馈，并根据实际情况进行优化。这种持续的、迭代的优化过程，是实现卓越SMT可制造性的关键。 三、 SMT可制造性设计的关键要素分析 SMT可制造性设计涵盖了从元器件选择、PCB布局、焊盘设计、到制程工艺的诸多方面。深入理解并有效应用这些关键要素，是实现高质量SMT生产的基础。 1. 元器件选择的可制造性考量： 元器件的类型、封装形式、尺寸、引脚间距等都直接影响SMT的生产。 封装形式： 优先选择易于拾取的标准封装，如QFP、SOIC、TSOP等。对于引脚间距极小的QFN、BGA等元器件，需要特别关注其焊盘设计和焊接工艺的匹配性。 元器件尺寸： 过小的元器件（如0201、01005）对贴装精度和锡膏印刷要求极高，可能需要专门的设备和工艺。在满足功能需求的前提下，适度选择尺寸较大的元器件可以降低生产难度。 元器件方向： 尽量使同类元器件的方向保持一致，这有利于提高贴装效率，减少换盘或换料时间。 元器件高度： 考虑不同元器件的高度差，避免高低元器件的重叠，确保回流焊过程中受热均匀。 2. PCB布局的可制造性考量： PCB的布局是SMT生产的“蓝图”，其合理性直接影响到贴装、焊接、检测等环节。 元器件间距： 确保元器件之间留有足够的空间，便于贴装机抓取、回流焊时的热量分布以及后续的AOI（自动光学检测）和ICT（在线测试）。对于某些易产生桥接的元器件（如细间距QFP），需要更大的间距。 元器件方向： 尽量使同一类元器件方向一致，以提高贴装效率。 安装边缘： 避免在PCB边缘过度密集地放置元器件，尤其是在有安装孔或连接器附近，需要预留足够的安装和连接空间。 元器件与PCB边缘距离： 确保元器件距PCB边缘有适当的距离，以防止在搬运过程中损坏。 特殊元器件的布局： 对于易受静电影响的元器件（ESDsensitive components）或对温度敏感的元器件，需要考虑其布局位置，远离热源或可能的静电放电区域。 异形PCB的处理： 对于非矩形PCB，需要考虑其在生产线上的定位和固定问题。 3. 焊盘设计与尺寸规范： 焊盘的设计是SMT焊接质量的关键。 焊盘尺寸： 焊盘尺寸应根据元器件引脚的尺寸、SMT工艺的要求以及锡膏印刷的精度来确定。过小可能导致虚焊，过大可能导致桥接。 焊盘形状： 遵循SMT行业标准，通常为矩形或近似圆形的焊盘。对于某些特殊元器件，可能需要定制化的焊盘设计。 焊盘间距： 确保相邻焊盘之间有足够的间距，以防止锡膏印刷时发生粘连，导致桥接。 焊盘与过孔（Via）的配合： 避免在焊盘中心放置未被塞孔（covered via）的过孔，这容易导致焊料流失，影响焊接质量。 4. 锡膏印刷的可制造性考量： 锡膏印刷是SMT工艺的第一步，其质量直接影响后续的贴装和焊接。 模板（Stencil）设计： 模板的厚度、开孔尺寸和形状应与锡膏、元器件焊盘匹配。 锡膏量控制： 通过合理的模板设计和印刷工艺参数，控制锡膏的打印量，避免过量或不足。 锡膏质量： 选择高质量的锡膏，并妥善保存，确保其活性和印刷性能。 5. 回流焊工艺的可制造性考量： 回流焊是SMT的核心焊接过程，设计需要匹配回流焊的温度曲线。 元器件布局的均匀性： 尽量使PCB上的元器件密度和尺寸分布均匀，以确保在回流焊过程中整体受热一致。 阻焊层（Solder Mask）的设计： 合理的阻焊层设计可以防止焊料流动到非焊接区域，减少桥接。 PCB翘曲： 设计时应考虑PCB材质和结构，减少PCB在高温回流焊过程中的翘曲变形。 特殊元器件的焊接： 对于BGA、QFN等特殊元器件，需要有针对性的回流焊温度曲线设计。 6. SMT设备与工艺的匹配： 贴装机能力： 考虑贴装机的拾取能力、精度、速度等，选择与之匹配的元器件封装和布局。 AOI与ICT： 布局时需要为AOI和ICT预留足够的测试点和可达性。 四、 结论：SMT可制造性设计是电子产品成功的基石 在日益激烈的市场竞争中，电子产品的性能、成本、质量和上市速度是决定其成败的关键因素。SMT可制造性设计，正是实现这些目标的重要手段和有效途径。它不是一项简单的技术规范，而是一种贯穿设计、制造全流程的系统性思维和工程实践。 通过对SMT可制造性设计的深入理解和系统应用，设计工程师能够从源头上规避潜在的制造难题，为产品顺利量产奠定坚实基础。这不仅能显著降低生产成本，提高生产效率，更能有效提升产品的质量和可靠性，最终帮助企业在激烈的市场竞争中脱颖而出。 本书以其全彩的呈现方式，力求将复杂的SMT可制造性设计理念以最直观、最易懂的方式传达给读者。它不仅仅是一本技术手册，更是一份引领读者进入SMT设计与制造新境界的指南。掌握了SMT可制造性设计的精髓，意味着掌握了通往高品质、高效率、低成本电子产品制造的金钥匙，为电子产业的持续发展注入新的活力。 本书内容丰富，涵盖了SMT可制造性设计的方方面面，从基础理论到具体实践，从元器件选择到工艺优化，为读者提供了系统性的知识体系。期望本书能够成为广大电子工程师、技术人员及相关领域研究者学习和实践SMT可制造性设计的得力助手，共同推动中国电子制造业的进步与发展。

评分☆☆☆☆☆

第二段 我是一名刚入职不久的电子工程师，对SMT工艺了解不多，但对这个领域充满了好奇和学习的热情。拿到这本《SMT可制造性设计（全彩）》后，首先吸引我的是它精美的全彩印刷。相比于我之前看过的很多技术书籍，这本书在视觉呈现上做得非常出色，图片和图表的质量都很高，色彩丰富而不失专业感，这大大降低了我的阅读门槛，让我更容易理解复杂的概念。虽然书中内容可能对于资深工程师来说会比较基础，但对我而言，它就像一座宝藏，让我能够系统地学习SMT可制造性设计的方方面面。从最基本的元器件知识，到PCB的设计规则，再到贴装和回流焊接的工艺流程，这本书都做了非常详尽的介绍。我尤其喜欢书中那些“案例分析”或者“疑难解答”的部分，它们能够帮助我将理论知识与实际生产联系起来，找到解决问题的方向。贾忠中老师的名字也让我对内容的权威性有了信心。

评分☆☆☆☆☆

第四段 我是一位在SMT生产线上工作多年的技术人员，每天面对着各种各样的生产难题，对提升良率和效率有着最直接的需求。这本书的出现，简直是雪中送炭！全彩的印刷效果太棒了，那些复杂的工艺流程图、元器件的微观结构图，在高清彩图的呈现下，清晰明了，比我之前看过的那些黑白图纸直观太多了。我最关心的是书中是否能提供一些实用的“诀窍”或者“锦囊”，能够帮助我解决实际生产中遇到的那些棘手的“疑难杂症”。比如，如何更有效地处理BGA的锡球不良，如何优化回流焊的温度曲线来应对不同类型的元器件，以及如何通过PCB的板级设计来避免贴装时的干涉等。贾忠中老师的名字我听过，他的技术功底非常扎实，我相信这本书里一定能找到很多我们一线工人真正需要的东西，不只是理论，更重要的是操作层面的指导。

评分☆☆☆☆☆

第三段 作为一名资深的市场分析师，我对电子产品供应链的各个环节都有着深入的了解。SMT可制造性设计是整个电子制造链条中至关重要的一环，它的好坏直接关系到产品能否顺利、高效地生产，以及最终的成本控制。拿到这本书，我首先被其精美的全彩印刷所震撼，每一页都充满了活力和信息量，这对于一本技术类书籍来说是非常难得的。我关注的重点在于书中对于市场趋势、成本效益以及供应链优化方面的分析。我希望这本书能够提供关于如何通过优化SMT设计来降低制造成本、缩短上市时间、提高产品可靠性的具体建议。贾忠中教授的著作往往在理论深度和实践指导性上都做得很好，我期待这本书能提供一些前瞻性的见解，帮助我更好地理解和预测SMT领域的发展方向，为我的客户提供更有价值的市场分析报告。

评分☆☆☆☆☆

第一段 这本书的包装非常精美，全彩的印刷确实让人眼前一亮，每一页都充满了视觉冲击力。翻开目录，我就被里面庞大的体系所吸引。虽然我不是SMT领域最顶尖的专家，但作为一名有着几年经验的工程师，我对提升产品良率和生产效率有着持续的追求。这本书的封面设计就透露出一种专业和严谨，色彩的运用也恰到好处，让原本可能枯燥的技术内容变得生动起来。我非常期待能从中学习到更多关于SMT可制造性设计的最新理念和实践方法。特别是看到“贾忠中”这个名字，我知道这通常意味着内容的深度和实用性。对于我这种需要不断学习和进步的读者来说，一本精心编排、内容详实的专业书籍是无价的。我尤其关注书中关于元器件选型、PCB布局、贴装工艺等方面的详细阐述，这些都是直接影响生产效率和产品质量的关键因素。希望这本书能为我打开新的视角，提供解决实际生产中遇到的瓶颈的思路。

评分☆☆☆☆☆

第五段 我是一名半导体封装领域的科研人员，虽然我的研究重点与SMT工艺有所侧重，但SMT可制造性设计依然是我关注的重要课题。我拿到这本书的第一个印象就是其精美的全彩印刷，这对于我这种需要仔细观察细节的研究者来说，提供了极大的便利。书中关于元器件的尺寸、焊盘的设计、间距的要求等，在全彩的图示下，能够更清晰地展现其几何特性和设计考量。我希望这本书能提供更深入的理论分析，例如在材料科学、化学反应机理等方面，解释SMT过程中可能出现的各种问题。同时，我也期待书中能包含一些最新的研究成果或者前沿技术，例如微间距封装、异形插件的贴装等。贾忠中教授的严谨学术风格让我相信，这本书的内容一定具备高度的科学性和前沿性，能为我的研究提供宝贵的参考和启示。