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【专访】Gen3公司的Graham Naisbitt:清洗标准及其开发委员会最新动态

三月 18, 2020 | I-Connect007
【专访】Gen3公司的Graham Naisbitt:清洗标准及其开发委员会最新动态

Gen3公司的Graham Naisbitt介绍了清洗领域的一些变化,包括WP-019白皮书如何帮助人们更加了解电化学可靠性。Graham长期担任多个委员会的主席,他还详细介绍了今年IPC APEX EXPO展会上讨论的很多主题。

Nolan Johnson:Graham,尽管你已经在这个行业中很知名,但我还是想请你做一下自我介绍。

Graham Naisbitt:我代表IPC和IEC,担任IPC 5-30委员会的副主席,这个委员会负责很多不同的主题。我同时担任SIR和CAF测试组的主席,行业就组装电子电路所采用的标准发生了重大变化。

在2018年10月,J-STD-001标准第8章中有关清洗的内容发生了改变,我们把行业一直依赖的数据降低了:每平方厘米1.56微克的氯化钠当量。WP-019白皮书中深入全面地介绍了降低这一数据的原因。该白皮书会对行业产生深远的影响,因为随着新产品不断发展,我们现在需更加关注电化学可靠性。电化学可靠性与电路及电路设计的微型化结果越来越息息相关,并且在越来越恶劣的运行环境下可以有效发挥作用。

行业要面临的挑战之一就是现如今生产的大多数工艺化学物质都是非离子型添加剂,这类添加剂的作用是辅助润湿或减少退润湿。现有技术或比较普及的技术方法无法检测到这类物质。过去15~20年间,人们采用并且广泛接受的方法是绝缘阻抗测试,1987年最先推出这类方法时我直接参与到了大部分科研工作当中,那时我们正在处理《蒙特利尔条约》并且准备不再使用CFC,于是在巧合之下我们就引入了免洗工艺。免洗技术带来了很多难题,因为如果本不打算清洗,那又为何使用清洗方法呢?这也是离子污染度测试(ROSE test)确定是否要进行清洗的依据。从离子污染的角度来看,是可接受的。

我们发现,使用绝缘阻抗方法时,我们实际上对它是离子还是非离子并不感兴趣,它只是测量阻抗的变化。这就很能说明问题了。当你发现问题的时候,你就应该只接受诸如离子色谱法和FTIR等方法。一些客户甚至会采用光谱等方法,也就是说这个课题的范围要比人们意识到的更为广。

开发标准的组织已经从世界贸易组织(WTO)分解成了两个组织——国际电工委员会(IEC)和国际标准化组织(ISO)。在这两个组织之下,还有很多国家标准化机构。英国有英国标准协会,法国有法国标准化协会(AFNOR),德国的标准化机构是德国标准化协会(DIN),美国的标准化组织叫做美国国家标准协会(ANSI)。

如果ANSI愿意,他们也可以把标准开发工作分包出去,IPC就承担了开发标准的职责,我在这两家组织里工作了20多年。就我的经验来说,与IEC相比,IPC有很多优点,因为它欢迎大量的专业人士参加委员会会议;而在IEC和ISO召开的会议中,只有被选中的领导者才能出席会议。每个国家都有一个“影子”委员会,成员有几千人,但大多数人都没见过彼此。在准备编写IPC标准时让专业人士相互交换意见和理念是非常有益的。

现在通过对J-STD-001标准的改动,用户必须要提供客观证据而不是仅仅依靠那个非常有误导性的清洁度数值。清洁度数值不应该适用于任何人,因为你无法去定义清洁度。20年前,我们深入参与了敷形涂覆这一课题的研究,那时我会问什么程度的清洁才叫清洁?帮助人们去理解这个问题的范围是非常困难的,而且我们行业在全球范围内的人员流动性都越来越大,尤其是在欧洲和美国地区。所以为员工提供再教育就变得非常重要,寻找并留住优秀人才是非常难的一件事。

我在这个行业里已经工作了50年,就我的经验来看,一般情况下公司已经不再会提供良好的职业机会。公司招到员工之后,让他们做一份工作,然后再淘汰他们。公司之所以会这样做是因为他们只在乎数字,可人又不是数字。有这种知识储备、经验和专长的人才越来越少,因为和我同时代以及比我入行稍晚一些的从业者已经都退休了。很多同事都说我也应该退休了,但我为什么要退休呢?我很享受自己现在的工作。有助于培养具有一定知识背景的人,使其能够有效沟通,是非常有益的。

我和Barry Matties最近针对“通往新标准的漫长之路”这个话题做了一次采访,发现这个说法真的太对了。行业领导者为了追求数据好看,想要在二三年的最长期限内更新一次标准。这几乎是不可能完成的,因为当你编写、起草、发出文件征求意见之后,你会收到每个人的反馈,对各种意见做出回应,而且还要针对是否要做出改动展开激烈讨论,然后要组织人们再次表决,才有可能会得到满意的结果。但在IEC中,还有更多步骤,比如这些标准要翻译成法语。

你走完整个流程然后再印刷、发布这份标准并提交给委员会,以我的经验来看,开发一份标准的整个过程至少需要5年。人们的需求是快速完成,这个需求加给委员会的重担就是要在三年内完成。但不要忘记,委员会中的每个成员都是在自愿做这份工作,让他们放下本职工作来优先处理委员会的工作是不可能的。

这不是一个简单的操作,且每项标准都有个5年的中断点,到时候至少要考虑重新修订,如果开发这项标准的委员会认为它仍然有效,那就不会进行修订。如果标准并没有问题,就不需要修改。IEC和IPC的委员会会议都是每年两次——年初一次、年末一次;我们面临的困难之一就是要找到合适的地点来举办这两次会议,让人们除了讨论标准相关的内容外,还可参加其他行业活动。他们想谈论日常工作中遇到的难题,所以在召开研讨会和委员会会议的同时举办展览会是非常有必要的。

Johnson:这样就可以一箭双雕。

Naisbitt:没错。每当讨论问题的时候,尤其是在美国境内和IPC讨论问题(我已经担任几个委员会的主席很长一段时间了),要面临的最大挑战之一就是听到人们说“在拉斯维加斯开委员会会议吧”。但当大部分工程师去向他们的老板汇报说 “我想参加这类委员会会议,因为我想为标准的开发贡献一份力量”。然后老板就会问他们会议在哪里召开,在得知是在拉斯维加斯召开之后,他们通常都不会同意。

Johnson:这也很好地说明了为什么要同时举办IPC委员会会议和展会。IPC APEX EXPO展会将两者结合在一起举办,出席这一场活动就能收获最大的价值。2020年2月举办的IPC APEX EXPO展会有什么新动态呢?

Naisbitt:我很喜欢在冬天从英国飞到圣地亚哥。我们想帮助各个公司确定可接受的客观证据,以证明他们在制程控制——也就是制程演变中所做的工作。微型化不断发展,而驱使微型化不断发展的动力又与两个极端条件并肩同行。针对太空航行和医疗类应用,产品要在超低电压下运行;但出于环保考虑要减少二氧化碳排放量,所以电动汽车成了人们热议的话题。

现在,我甚至都不想谈自己对环境难题的看法,要在各个地方都使用电能,而这种电能又会消耗大量的矿物燃料——这是无可逃避的。另一种替代方法就是用核燃料,我周围的人都对研发、批准核聚变技术非常狂热。当我们研究出核聚变技术时,这个世界会变得美好很多,但与此同时世界各地的国家政府希望并且鼓励人们去使用电动汽车。不夸张地说,电动汽车对能源的需求是极大的。

未来只有两条路能走,要么是低电压高电流,要么是高电压低电流。如果你选择低电压高电流,一旦将电动汽车交付到客户手中,它的使用周期就开始了。所以这类使用低电压高电流的电动汽车,其残余电流约是1200安培。如果出了事故但应急服务人员无法正确处理这辆带有1200安培电流的汽车,那可能最后事故现场只剩一双烧焦的靴子了。他们是否知道这是高电流应用还是低电流应用?这些挑战可谓是巨大的。在处理高电流负载时,意味着在生产电路板时,内部铜层要更加结实;所以产品就会更厚、更重,成本就会更高。

Johnson:而且给矿产资源也带来了很大的负担。

Naisbitt:没错。所以德国现在选择要采用高电压低电流的路线,虽然电流额定值仍然很高,但也没有在高电流的情况下高。但仍然在50安培左右,所以还是危险的。如果你驾驶汽车烧柴油或汽油,汽车制造商对供应链的保修期限是15年,这是汽油车或柴油车运行大约12000小时的时间。如果电动汽车总是在启动状态,若想同样达到15年的保修期,那就是要运行130000个小时。

当然,行业目前正试图解决的问题,一部分源自于很多汽车制造商,但不会只从轿车的角度出发去思考问题。还有卡车、面包车、公交车等所有运载工具需要考虑,例如飞行器和无人机。这些情况引发了很严重的可靠性问题,因为在验证可靠性能否满足保修政策的过程中,获取足够证据的测试时间是非常长的,我们在世界各地的测试实验室里都安排了用户去测试任何在1500伏、2000伏或2500伏电压下运行时间高达2000小时至3000小时的产品。如果想连续测试2500小时,那就意味着在93天内不能出现电力中断。

英国政府的措辞令我感到羞愧,他们说:“我们希望到2030年实现碳的零排放,而且也希望到2030年之前每个人都能开上电动汽车。为了更吸引人们的注意力,我们将关闭所有发电站。”未来,世界所需要的是联合思维。

Johnson:这是两种独立的思维方式。

Naisbitt:太疯狂了。在IPC APEX EXPO展会上,人们会提出大量的问题,我们必须要加大教育培训的力度。我们必须要考虑各种各样能够满足超低电压至超高电压、超高电流到低电流要求的不同应用参数。这个领域还有很长的路要走,我还仅仅说的是电化学性能,还有许多其他参数亟需解决,但我并没有参与到这些参数的研究中;毕竟时间有限,我有家庭、有在Gen3的本职工作,只是优先顺序不一定是这样。

Johnson:你用汽车产品举了个例子。我们来讨论一下可穿戴技术现在正在经历什么,因为医疗领域正在不断推动可穿戴技术的发展。还有物联网正在提出连接要求并且在用很多不同的方式去分享数据。工业 4.0就是全球制造业整体技术发展趋势的一个实例。我们所在的行业领域,竞争一直很激烈。IPC APEX EXPO等展会举办的IPC标准相关活动就是把人们聚集到一起的好机会。同时讨论很多标准看起来像是一个很乏味的过程,但也取决于文件是否更新及时、准确、可行、可测量并且有意义。

Naisbitt:没错,还要在我们对生产方式做出巨大改变的同时让原材料满足相应的需求,这对那些已经在工作中承受过多压力的人而言是无法招架的。你从哪里找到更多的人?你从哪里找到所需要的知识?

Johnson:这就是行业专家必须要积极采取行动参与到标准开发当中的极佳理由。谢谢你抽出时间接受采访。非常感谢。

Graham Naisbitt是Gen3公司的CEO与主席,多个标准委员会的领袖人物。著有《印刷电路组装商指南——工艺验证》一书。

作者:Graham Naisbitt,Gen3公司的CEO与主席,多个标准委员会的领袖人物。

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标签:
# 标准  #Gen3  #清洗 

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