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技术天地

什么是SMT?

SMT是集PCB、元器件、材料及贴装设备的设计、制造、组装于一体的多学科综合性新兴的电子电路组装技术,涉及电子(包括微电子)、电气、机械、自动控制、材料、焊接等专业。世界上有众多的标准化机构,它们制定的标准中与SMT有关的就有不少。一般常见的国际标准化机构有ISO、IEC、ANSI、EIA 、lPC等等。 

1 ISO与IEC 
1.1 ISO   1SO(the International Organization for Standardization)国际标准化组织是世界上最大的非政府性标准化专门机构,由130个国家的成员组成,在国际标准化中占主导地位。ISO的主要活动是制定国际标准,协调世界范围内的标准化工作,组织各成员国和技术委员会进行情报交流,以及与其他国际性组织进行合作,共同研究有关标准化问题。制定国际标准的工作通常由ISO的技术委员会完成。各成员团体如果对某技术委员会确立的项目感兴趣,均有权参加该委员会的工作。与ISO保持联系的各国际组织(官方的或非官方的)也可参加有关工作。而且在电工技术标准化方面, ISO与国际电工委员会(IEC)保持密切合作关系。   ISO要求其所有标准每隔五年审查一次,根据标准在使用中发现的问题和广泛征求的意见汇总归纳和修订标准。由技术委员会通过的国际标准草案提交各成员团体表决,需取得至少75%参加表决的成员团体的同意,才能作为国际标准正式发布。   随着国际贸易的发展,对国际标准的要求日益提高, ISO的作用也日趋扩大,世界上许多国家对ISO也越加重视。ISO9000系列标准受到世界各国的普遍重视和欢迎,被很多国家采用,将其转化为本国的国家标准。随着现在人们对环境保护问题的日益重视,ISO14000 环境体系系列标准也逐渐被很多国家采用。 

1.2 IEC   IEC(International Electrotechnical Commission)国际电工委员会成立于1906年, 是世界上最早的非政府性国际电工标准化机构。目前IEC成员国包括了绝大多数的工业发达国家及一部分发展中国家。   1947年ISO成立后,IEC曾作为电工部门并入IS0,但在技术上、财务上仍保持其独立性。根据1976年ISO与IEC的新协议,两组织都是法律上独立的组织,IEC负责有关电工、电子领域(如电路板、电子元件和电子或电机械组装接口)的国际标准化工作,其他领域包括质量标准和机械接口标准则由ISO负责。   IEC的宗旨是促进电工、电子领域中标准化及有关方面问题的国际合作,增进相互了解。 为实现这一目的,出版了包括国际标准在内的各种出版物,并希望各国家委员会在其本国条件许可的情况下,使用这些国际标准。IEC的工作领域包括了电力、电子、电信和原于能方面的电工技术。现已制订国际电工标准3000多个。 

1.3 IEC与ISO的关系’   IEC与ISO的共同之处是它们使用共同的技术工作导则,遵循共同的工作程序。在信息 技术方面ISO与IEC成立了联合技术委员会(JTC1)负责制订信息技术领域中的国际标准,秘书处由美国国家标准学会(ANSI)担任,它是ISO、 IEC最大的技术委员会,其工作量几乎是ISO、IEC的1/3,发布的国际标准也是1/3,且更新很快。该委员会经ISO、 IEC理事会授权使用特殊的标准制订程序,因此标准制订周期短,出标准快,但标准的寿命也短,有的几个月之内发布,过了几个月又马上开始修订。这主要是信息技术迅速发展造成的。该委员会下设20多个分委员会,其制订的最有名的OSI(开放系统互联)标准,成为各计算机网络之间进行接口的权威技术;为信息技术的发展奠定了基础。 IEC与ISO使用共同的情报中心,为各国及国际组织提供标准化信息服务,相互之间的关系越来越密切。   IEC与ISO最大的区别是工作模式的不同。ISO的工作模式是分散型的,技术工作主要由各国承担的技术委员会秘书处管理,ISO中央秘书处负责协商,只有到了国际标准草案(DIS)阶段ISO才予以介入。而IEC采取集中管理模式;即所有的文件从一开始就由IEC中央办公室负责管理。 

2 ANSI   ANSI(American National Standards Institute)美国国家标准学会是非赢利性质的民间标准化团体,它已经成为美国国家标准化中心,美国各界标准化活动都围绕它进行。通过它,使政府有关系统和民间系统相互配合,起到了政府和民间标准化系统之间的桥梁作用。   ANSI协调并指导美国全国的标准化活动,给标准制定、研究和使用单位以帮助,提供国内外标准化情报。同时,又起着行政管理机关的作用。   一些组织(如EIA 、IPC、军事及其他组织)与ANSI联合,共同制定发布了一系列有关SMT的标准。最初制定的6个标准有:工艺ANSI/J—STD—001、元件可焊性ANSI/J—SID—002、基板可焊性ANSI/J—STD—003、助焊剂ANSI/J—STD—004、焊膏ANSI/J—STD—005固态焊料ANSI/J—STD-006。后来又制定了倒装芯片(flip chip) ANSI/J—STD—012和球栅阵列(BGA)ANSI/J—STD—013。 

2.1历史背景   美国国家标准学会成立于1918年。当时,美国的许多企业和专业技术团体,已开始了标准化工作,但因彼此间没有协调,存在不少矛盾和问题。为了进一步提高效率,数百个科技学会、协会组织和团体,均认为有必要成立一个专门的标准化机构,并制订统一的通用标准。1918年,美国材料试验协会(ASTM)、与美国机械工程师协会(ASME)、美国矿业与冶金工程师协会(ASMME)、美国土木工程师协会(ASCE)、美国电气工程师协会(AIEE)等组织,共同成立了美国工程标准委员会(AESC)。美国政府的三个部(商务部、陆军部、海军部)也参与了该委员会的筹备工作。   1928年,美国工程标准委员会改组为美国标准协会(ASA)。为致力于国际标准化事业和消费品方面的标准化,1966年8月,又改组为美利坚合众国标准学会(USASl)。 1969年10月6日改成现名:美国国家标准学会(ANSI)。 


2.2成员情况   ANSI现有工业学会、协会等团体会员约200个,公司(企业)会员约1400个。其经费来源于会费和标准资料销售收入,无政府基金。   美国国家标准局(NBS)的工作人员和美国政府的其他许多机构的官方代表也通过各种途径来参与美国标准学会的工作。   美国标准学会下设电工、建筑、日用品、制图、材料试验等各种技术委员会。 

2.3工作程序   由于美国社会的多元性和自由化状态,形成了美国独特的分散化标准体制,除各企业、公司制订标准之外,尚有近400个专业机构和学会、协会团体制订和发布各自专业领域的标准,而参加标准化活动的则有580多个组织。其企业标准化工作也开始较早,而且颇有成效。随着企业的不断扩大,企业管理的标准化机构也不断扩大。有的标准化机构属于经理部领导,有的则属设计单位领导或工艺单位领导。企业标准一般不对外。仅96年一年,标准增加了4%,总数达13056。   美国国家标准学会本身很少制订标准。其ANSI标准的编制,主要采取以下三种方式:   1投票调查法:由有关单位负责草拟,邀请专家或专业团体投票,将结果报ANSI设立的标准评审会审议批准。   2委员会法:由ANSI的技术委员会和其他机构组织的委员会的代表拟订标准草案,全体委员投票表决,最后由标准评审会审核批准。   3从各专业学会、协会团体制订的标准中,将其较成熟的,而且对于全国普遍具有重要意义者,经ANSI各技术委员会审核后,提升为国家标准(ANSI)并冠以ANSI标准代号及分类号,但同时保留原专业标准代号。   美国国家标准学会的标准,绝大多数来自各专业标准。另一方面,各专业学会、协会团体也可依据已有的国家标准制订某些产品标准。当然,也可不按国家标准来制订自己的协会标准。 ANSI的标准是自愿采用的。美国认为,强制性标准可能限制生产率的提高。但被法律引用和政府部门制订的标准,一般属强制性标准。 

2.4 ANSI与ISO和IEC的关系  AHSI促进了美国国家标准在国际上的推广和应用,在世界两大标准化组织ISO和IEC 内,是唯—代表美国的组织。ANSI担当ISO的秘书处,是ISO的基本成员之一并主要从事管理活动。此外,ANSI还是ISO的的五个固定常务会议成员之一。ANSI通过美国国家委员会(USNC)加入IEC,USNC是IEC的管理委员会的12个成员之一,现任的IEC执行主_席来自于美国。   通过ANSI,美国可以非常快地得到有关ISO和IEC的标准修订和制定的信息。ANSI参加了绝大部分ISO和IEC的技术委员会的工作,并管理着许多关键性的委员会和工作小组。作为ISO和IEC的美国代表,ANSI被授权为美国技术顾问小组(U.S.TAG)或USNC的技术顾问(TA)。 3 EIA   EIA(Electronic Industries Alliance)美国电子工业协会创建于1924年,现在EIA成员已超过500名,代表美国2000亿美元产值的电子工业制造商而成为纯服务性的全国贸易组织。 EIA成员的位置对于全美境内所有的从事电子产品制造的厂家都开放,一些其他的组织经过批准也可以成为EIA的成员。   EIA制定的有关元器件的标准(95版本)有:EIA—481、EIA—481—l(8及12mm带式包装)、EIA—481-2(16及24mm带式包装)和EIA—481-3(32、44及56mm带式包装)。 

3.1组织结构   EIA下设工程部、政府关系部和公共事务部三个部门委员会和若干个电子产品部、组及 分部。部门委员会为EIA成员提供市场统计及其他数据、技术标准、法律法规信息、政府关系、公共事务方面的技术支持。其中,技术标准的制定工作由工程委员会承担,工程委员会下设专业委员会。   电子产品部;组、分部是依据特定的电子生产和市场为线索划分的,这些部、组、分部是EIA协会主要工作的行动中心。他们对电子工业特别是联邦和洲政府立法及行政机构的相互关系所面临的问题投入集中的和特别的关注。每个产品部都设有自己的董事会和管理机构,并且有自己的工作日程。协会成员根据自己的产品可以参加到不同的产品组、分部中。目前,EIA主要的部包括:元件部、消费电子部、电子信息部、工业电子部、电信部及行政部。 

3.2 标准制定程序   EIA根据协会工程指南的原则制定EIA标准项目或技术文件。在某些技术领域如果有制定新技术标淮或技术文件的申请,可以先向EIA工程委员会或分委会提出,如提案得到支持且有,些成员愿意就此项目展开工作,工程委员会或分委会就以项目开始通知(PIN)的形式提交EIA批准。当项目被批准立项后,工程委员会及分委会将进一步开展工作以得出该项目的技术参数。当起草的标准或技术文件接近完成时,该工程委员会对草案文件进行传阅并举行投票,这次投票称为“委员会函审投票”,投票的目的是确定尚未解决的问题并在工程员会或分委会达成共识。所有收到的意见都应得到解决。在这一阶段,标准不向公众公开。   如果该标准将会成为美国国家标准,由工程委员会推荐的草案还将在工业界举行投票,这就是标准征求意见。在这一阶段,任何对标准感兴趣的组织都可以投票,—般是三种意见:同意、有意见但同意、有意见不同意。这些意见也将会在标准的修改中得到解决。当然,这种投票也可扩大到全球范围。   当最后的文件草案得到工业界认同后,文件连同其投票的信息一同被提交到EIA执行委员会,如果标准将成为美国国家标准,同样的文件也应提交给美国国家标准化协会(ANSI)标准审查委员会(BSR)请求批准。EIA执行委员会将审查标准投票信息及相关意见的解决情况,并且在得到BSR的批准后,该文件就可得到批准成为EIA标准发布了。   现在由于通信方式的便捷,编制标准的工作效率已经大大提高了,通常,一且一个项目被批准,颁布标准的上市时间至多1年。作为美国国家标准的文件,每五年应经过一次审查,以确保标准的有效性。在五年之内,标准也可能被重新颁布、修订或撤消。 

3.3 EIA与JEDEC   JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)电子器件工程联合会是属于EIA 的半导体工程标准化组织,其制定的标准覆盖了整个电子工业领域。JEDEC由EIA在1958年创建,当时只涉及分立半导体器件的标准化工作,1970年以后范围有所扩展,增加了集成电路部分。JEDEC有11个主要的委员会和许多分委员会,目前有300多家公司成员加入到JEDEC中,包括半导体元件和其他相关领域的制造商和用户。   JEDEC每年在美国和其他国家举行多次会议,所有标准都是在这些会议上制定的,公司交纳一定的会费后可以参加这些会议并同时享受其他的优惠条件,如免费拷贝所参加会议的标准、出版物、公告和指南等资料。 

4 IPC   IPC(the lnstitute for packaging and interconnect):封装与互连协会由300多家电子设备与印制电路制造商,以及原材料与生产设备供应商等组成,下设若干技术委员会。SMEMA(the Surface Mount Equipment Manufactures Association)表面贴装设备制造商联合会现在已经并入IPC。IPC还包括IPC设计者协会(主要是PWB印制电路板的设计者)、ITRI(Interconnection Technology Research Institute)互连技术研究会和SMC(Surface Mount Council)表面安装委员会。   SMEMA制定了关于表面安装组装设备的设计和制造标准,共有6个,它们是:SMEMA1.2机械设备接口标准、SMEMA3.1基准标记标准、SMEMA4再流术语和定义、SMEMA5丝网印刷术语和定义、SMEMA6清洗术语和定义(关于印制电路板的清洗)、 SMEMA7点涂术语和定义。   IPC的关键标准有:工艺IPC—A-610、焊盘设计IPC—SM—782、潮湿敏感性元件IPc—SM—786、表面贴装胶粘剂IPC-SM-817、印制电路板接收准则IPC-A-600、电子组装的返工IPC-7711、印制电路板的修理和更改 IPC—7722、术语和定义 IPC个50。此外,还有一个测试方法手册IPC-TM-650,对推荐的所有测试方法进行了定义。 IPC的其他标准涉及PCB的设计、元件贴装、焊接、可焊性、质量评估、组装工艺、可靠性、数量控制、返修及测试方法。   IPC每个月会通过互联网发布一些有关标准的制定、修改或进展的信息,如提出制定新标准的意向,制定标准的中间过程以及最终结果等。 IPC采用会员制,想要加入IPC的公司或个人只要交纳一定的会费,就可以得到很多优惠,如以低价格购买标推,及时得到标准的修订信息等。 

5 其他标准化机构   ASME(American Society of Mechanical Engineers)美国机械工程师协会成立于1881年12月24日,会员约693000人。 ASME主要从事发展机械工程及其有关领域的科学技术,鼓励基础研究,促进学术交流,发展与其他工程学、协会的合作,开展标准化活动,制定机械规范和标准。   ASTM(American Society for Testing and Materials)是美国材料与试验协会。1902年,美国成立材料试验协会,1961年改为现用名。 ASTM在国内外设有许多分会,拥有会员291000个。其中近17155名会员在其各个委员会中担任技术专家工作,他们代表81540个参加单位。ASTM下设138个技术委员会,每个委员会又下设5-10个小组委员会。   ASTM主要致力于制定各种材料的性能和试验方法的标准。从1973年起,扩大了业务范围,开始制定关于产品、系统和服务等领域的试验方法标准。标准包括:标准规格、试验方法、分类、定义、操作规程以及有关建议。   IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)是美国电气和电子工程师学会。IEEE于1963年由美国电气工程师学会(AIEE)和美国无线工程师学会(IRE)合并而成,是美国规模最大的专业学会。它由大约十七万名从事电气工程、电子和有关领域的专业人员组成,分设十个地区和206个地方分会,设有31个技术委员会。   IEEE的标准制定内容有:电气与电子设备、试验方法、元器件、符号、定义以及测试方法等。

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