现代电子装联环境及物料管理.pdf

现代电子制造系列丛书 现代电子装联 环境及物料管理 邱华盛 潘华强 编著 Publishing House of Electronics Industry 北京BEIJING 内 容 简 介 本书较为系统地介绍了电子装联环境和物料管理规范两大部分。电子装联环境管理部分介绍了现代电子装联物理环境、静电防护、7S、绿色环保法规的相关要求，并通过案例说明了环境管理失控所带来的产品质量缺陷及其影响。物料管理规范部分介绍了整个电子装联所涵盖的元器件、印制板及相关辅料在入库、储存、配送、应用等环节的操作技术管理要求。本书既可作为中兴通讯电子制造职业学院的教材用书，也可作为广大从事电子制造工程技术人员的参考读物。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（CIP）数据 现代电子装联环境及物料管理邱华盛，潘华强编著.北京：电子工业出版社，2016.1（现代电子制造系列丛书）ISBN 978-7-121-27704-7.现 .邱 潘 .电子装联环境管理电子装联物资管理 .TN305.93 中国版本图书馆 CIP 数据核字（2015）第 285585 号 策划编辑：宋 梅 责任编辑：桑 昀 印 刷：装 订：出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编 100036 开 本：7871 092 1/16 印张：11 字数：282 千字 版 次：2016 年 1 月第 1 版 印 次：2016 年 1 月第 1 次印刷 印 数：3 000 册 定价：39.00 元 凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888。质量投诉请发邮件至 ，盗版侵权举报请发邮件至 。服务热线：（010）88258888。总 序 当前，各种技术的日新月异以及这个时代的各种应用和需求迅速地推动着现代电子制造技术的革命。各门学科，比如，物理学、化学、电子学、行为科学、生物学等的深度融合，提供了现代电子制造技术广阔的发展空间，特别是移动互联网技术的不断升级换代、工业4.0 技术推动着现代电子技术的高速发展。同时，现代电子制造技术将会在机遇和挑战中不断变革。比如，人们对环保、生态的需求，随着中国人口老龄化不断加剧，操作工人的短缺和生产的自动化，以及企业对生产效率提高的驱动，将会给现代电子制造技术带来深刻变革。不同的时代特征、运行环境和实现条件，使现代电子制造的发展也必须建立在一个崭新的起点上。这就意味着，在这样一个深刻的、深远的转折时期，电子制造业生态和电子生产制造体系的变革，为增强制造业竞争力提供了难得的机遇。对于中国这个全球电子产品的生产大国，电子制造技术无疑是非常重要的。而中兴通讯作为中国最大的通信设备上市公司，30年来，其产品经历了从跟随、领先到超越的发展历程，市场经历了从国内起步扩展到国外的发展历程，目前已成为全球领先的通信产品和服务供应商，可以说是中国电子通信产品高速发展的缩影。在中兴通讯成功的因素中，技术创新是制胜法宝，而电子制造技术也是中兴通讯的核心竞争力。无论是“中国智造”，还是“中国创造”，归根到底都依赖懂技术、肯实干的人才。中兴通讯要不断夯实自身生产制造雄厚的技术优势和特长，以更好地推动和支撑中兴通讯产品创新和技术创新。为此，2013 年中兴通讯组建了电子制造职业学院，帮助工程师进修学习新知识和新技术，不断提升工程师的技术能力。为提升学习和培训效果，我们下功夫编写供工程师进修学习的精品教材。为此，公司组织了以樊融融教授为首的教材编写小组，这个小组集中了中兴通讯既有丰富理论又有实践经验的资深的专家队伍，这批专家也可以说是业界级的工程师，这无疑保证了这套教材的水准。“现代电子制造系列丛书”共分三个系列，分别用于高级班、中级班、初级班，高级班教材有 4 本，中级班教材有 6 本，初级班教材有 2 本。本套丛书基本上覆盖了现代电子制造所有方面的理论、知识、实际问题及其答案，体现了教材的系统性、全面性、实用性，不仅在理论和实际操作上有一定的深度，更在新技术、新应用和新趋势方面有许多突破。本套丛书的内容也可以说是中兴通讯的核心技术，现在与电子工业出版社联合将此丛书公开出版发行，向社会和业界传播电子制造新技术，使现在和未来从事电子制造技术研究的工程师受益，将造福于中国电子制造整个行业，对推动中国制造提升能力有深远的影响，这无疑体现了“中兴通讯，中国兴旺”的公司愿景和一贯的社会责任。中兴通讯股份有限公司董事长 前 言 随着现代社会需求的多样化，人类物质生活变得多姿多彩，电子产品的个性化、集成化、便携化、低成本成为新的发展趋势，也必然导致轻、薄、短、小、特等电子封装技术及其组装工艺成为行业新的需求，而这些技术的实现，也对其应用的工作环境与物料管理提出了更高的技术要求。现代电子制造企业通过计划、实施、控制与协调等手段，对生产环境的控制，物料的采购、运输、验收、入库、仓储、配送、插件和贴装、焊接、测试、包装、出货、信息等环节进行系统整合，实现以最低的成本为用户提供优质产品和多功能、一体化综合服务。产品的制造工艺过程由工序、工步及若干个质量控制节点所构成。为获得最高的良品率，按照预定的工艺技术要求和工艺窗口设计，对每个节点参数进行全面的科学控制，使产品的整个生产链都处于工艺受控状态，总称为工艺过程控制。生产过程的每个环节都要严格按照其对应的工艺技术规范进行管理，确保过程受控。而对电子装联环境与物料管理进行管控就是最为基础和重要的手段。显然，工作环境与物料管理的失控，在很大程度上可以映射到工艺过程控制上的失控，其后果将危及产品组装质量的劣化和不可控。它不仅带来制程缺陷率的上升，而且还将导致产品生产质量的全面下降甚至降低产品可靠性，造成人身财产安全和经济损失。例如，在第一艘阿波罗载人宇宙飞船中，由于太空船内长达 50km 电线的某处产生的火花造成起火，导致爆炸，使三名宇航员丧生；在火药制造过程中，由于静电放电（ESD），造成爆炸伤亡的事故也时有发生；某公司提供不符合欧盟限制物质管控规定的生产材料而导致巨额经济赔偿；等等。作为企业办学的一种尝试，中兴通讯股份有限公司利用自身强大的电子装联技术资源，出人才、出资金、出设备、出实验场地，组织一批电子装联工艺技术骨干专家，将电子装联领域涉及的各项工艺技术以及工程师们宝贵的实践经验总结成为“现代电子制造系列丛书”，既可作为中兴通讯电子制造职业学院的教材用书，也可作为广大从事电子制造工程技术人员的参考读物。本书是中兴通讯股份有限公司与电子工业出版社合作出版的“现代电子制造系列丛书”中的一册，内容分为电子装联环境和物料管理规范两大部分。电子装联环境管理部分介绍了现代电子装联物理环境、静电防护、7S、绿色环保法规的相关要求，并通过案例说明环境管理失控所带来的产品质量缺陷及其影响。物料管理规范部分介绍了整个电子装联所涵盖的元器件、印制板及相关辅料在入库、储存、配送、应用等环节的操作技术管理要求。本书在编写过程中，得到了中兴通讯股份有限公司执行副总裁邱未召先生、制造中心主任董海先生及副主任丁国兴先生、中兴通讯电子制造职业学院院长樊融融研究员、制造中心汪芸部长的关怀与帮助，工艺研究部总工程师刘哲、工艺专家贾忠中为本书提供了许多技术指导，王丽明女士对本书进行了校稿工作，在此一并表示感谢。本书在编写过程中，参考了许多国内外公开发表的文献资料和编者在一些技术讲座中所收集的资料，并在书中直接引用了相关图片、数据等内容，在此向原作者表示敬意和感谢。限于编者水平有限，本书无论是在体系结构还是具体内容上都难免存在错误和不足，恳请各位读者和专家批评指正。对本书的意见请反馈至。编著者 2015 年 12 月 于中兴通讯股份有限公司 VII 目 录 第 1 章 现代电子装联的绿色环保要求.1 1.1 概述.2 1.2 环保法规要求.4 1.2.1 欧盟法规.4 1.2.2 中国法规.5 1.2.3 日本、美国、韩国等国家法规.6 1.3 环保标识要求.6 1.4 绿色环保要求的实施方法.8 思考题 1.8 第 2 章 电子安装物理环境要求.9 2.1 概述.10 2.1.1 电子安装物理环境.10 2.1.2 物理环境条件.10 2.2 场地的文明卫生.12 2.2.1 场地文明卫生要求.12 2.2.2 7S 的定义和要求.13 思考题 2.14 第 3 章 现代电子装联工作场地的静电防护要求.15 3.1 概述.16 3.1.1 静电的定义.16 3.1.2 静电的产生及危害.17 3.1.3 静电敏感元器件的分级与分类.20 3.1.4 静电敏感元器件的选型与产品防静电设计.22 3.2 静电防护原理和测量.23 3.2.1 静电防护.23 3.2.2 静电测量仪器.25 3.2.3 静电测量方法.26 3.2.4 工作场地的防静电技术指标要求.40 3.3 生产物流中的防静电管控.40 思考题 3.47 第 4 章 现代电子装联工作场地的 7S 要求.49 4.1 概述.50 VIII 4.1.1 7S 的起源.50 4.1.2 7S 的发展.50 4.1.3 7S 的作用.50 4.2 7S 的基础概念及推行.50 4.2.1 整理.50 4.2.2 整顿.51 4.2.3 清扫.52 4.2.4 清洁.52 4.2.5 素养.53 4.2.6 安全.53 4.2.7 节约.54 4.3 如何推行 7S.55 4.3.1 整理如何推行.55 4.3.2 整顿如何推行.56 4.3.3 清扫如何推行.57 4.3.4 清洁如何推行.59 4.3.5 素养如何推行.60 4.3.6 安全如何推行.61 4.3.7 节约如何推行.61 4.4 7S 生产现场的基本要求.62 思考题 4.63 第 5 章 现代电子装联环境失控导致的不良案例.65 5.1 概述.66 5.2 存储环境失控导致的失效案例.66 5.3 工作环境失控导致的失效案例.68 5.4 ESD 失效导致的案例.71 5.5 7S 管理失控导致的失效案例.72 思考题 5.74 第 6 章 通用元器件的验收、储存及配送工艺规范.75 6.1 概述.76 6.1.1 规范要求.76 6.1.2 名词定义.76 6.2 通用元器件引线或端子镀层的耐久性要求.76 6.3 通用元器件的验收、储存及配送管理.77 6.3.1 入库验收.77 6.3.2 储存.78 6.3.3 配送.78 IX 思考题 6.78 第 7 章 敏感元器件的入库验收、储存、配送及组装过程工艺规范.79 7.1 概述.80 7.2 潮湿敏感元器件.80 7.2.1 潮湿敏感元器件的要求.80 7.2.2 引用标准.80 7.2.3 术语和定义.80 7.2.4 MSD 的分类及 SMT 包装的分级.84 7.2.5 潮湿敏感性标识.86 7.2.6 MSD 的入库、储存、配送、组装工艺过程管理.87 7.2.7 焊接.95 7.2.8 流程责任.96 7.3 静电敏感元器件.97 7.3.1 静电敏感元器件的要求.97 7.3.2 引用标准.97 7.3.3 SSD 敏感度分级和分类.98 7.3.4 SSD 的入库储存和配送、操作过程管理.99 7.4 温度敏感元器件.103 7.4.1 温度敏感元器件的要求.103 7.4.2 引用标准.103 7.4.3 术语和定义.103 7.4.4 温度敏感元器件损坏模式.103 7.4.5 常见的温敏元器件.104 7.4.6 温度敏感元器件的入库、储存、配送、装焊工艺过程的特殊要求.104 7.4.7 流程责任.107 7.4.8 入库验收.108 7.4.9 储存、发料.108 7.4.10 配送.108 7.4.11 装焊.108 思考题 7.108 第 8 章 PCB 入库、储存、配送通用工艺规范.109 8.1 概述.110 8.1.1 PCB 分级.110 8.1.2 相关行业标准.110 8.1.3 相关名称解释.11