Ich bin gerade aus Asien zurückgekehrt, wo ich einige gute Gespräche mit Kunden geführt habe. Eine der Fragen, die mir häufig gestellt wird, ist die seit langem bestehende Frage: "Was verstehen wir unter sauber?" Es wurde viel geforscht, um den Begriff "sauber" zu definieren, in der Regel anhand eines Maßes für den Grad der Verunreinigung: Schmutz, Oxid oder Flussmittelrückstände, die gemeinhin als "verunreinigendes Material" oder CM bezeichnet werden. Es werden häufig Prüfverfahren wie ROSE (Oberflächenextraktionswiderstand) oder SIR (Reflexions-IR) angewandt, aber in vielen Fällen sind diese Tests entweder nicht empfindlich genug oder nicht relevant für die tatsächliche Fehlerart, die durch das CM verursacht wird.
Das Problem bei diesen Definitionen, die sich auf eine analytische Methodik stützen, ist, dass sie sich zu sehr auf die Quantifizierung des nach einem Reinigungsprozess verbleibenden CM-Gehalts konzentrieren und die zweite Frage unbeantwortet lassen: "Wie niedrig ist ein CM-Gehalt, der niedrig genug ist?" Dies scheint das Pferd von hinten aufzuzäumen.
Die REM ist ein hervorragendes Beispiel für eine Prüfmethode zur Bestimmung der Sauberkeit, die zur Überanalyse auf CM verwendet werden kann. Hier ist ein Bild eines vollkommen akzeptablen, nicht sauberen Lötpastenrestes bei sehr starker Vergrößerung im REM zu sehen. Beachten Sie, dass es schwierig ist, die Tendenz zu vermeiden, sich zu fragen: "Was ist dieses Ding hier? Es ist wichtiger zu wissen, dass Milliarden erfolgreicher Geräte gebaut wurden, bei denen es keine CM-bedingten Ausfälle gab, und die auch den strengsten Normen für Zuverlässigkeitstests in der Automobilindustrie entsprechen.
Anstatt sich auf den CM zu konzentrieren, sollten wir uns mit der durch den Rückstand verursachten Fehlerart befassen. Auf diese Weise können wir eine Definition von "sauber" geben, die für die jeweilige Situation relevant ist. CM kann zum Beispiel zu Fehlern wie Drahtbond-Zugfestigkeit, elektrochemischer Migration (ECM) oder Delamination führen. In jedem Fall kann das Versagen quantifiziert werden. Es gibt einen bewährten Grundsatz, der besagt, dass "ein Unterschied, der keinen Unterschied macht, kein Unterschied ist", und diesen Grundsatz können wir rigoros auf unseren Versuch anwenden, "sauber" zu definieren.
Wir beginnen mit der Festlegung einer klaren Metrik für das Ausmaß oder die Häufigkeit (ppm oder %) des durch das CM verursachten Fehlers. Ist dies geschehen, können wir eine klare und eindeutige Definition festlegen: "Wenn es keinen statistisch signifikanten Unterschied in der Fehlerquote zwischen (1) einer nicht kontaminierten Probe und (2) einer zuvor kontaminierten Probe, die anschließend gereinigt wurde, gibt, dann ist der Reinigungsprozess gut genug." Dies hängt stark von dem von Ihnen gewählten prozentualen Konfidenzniveau ab, bietet jedoch eine pragmatische Möglichkeit, die Sauberkeit einfach und eindeutig zu definieren, so dass man sich auf die Festlegung eines "ausreichenden" Reinigungsprotokolls konzentrieren kann und nicht willkürlich auf eine Nullverunreinigung hinarbeitet.
Anschließend kann eine Prozessüberwachung einer wichtigen Kontrollvariablen eingerichtet werden, die mit dem Fehlermodus korreliert. Dies könnten beispielsweise sein: Verunreinigung des Reinigungsbads (möglicherweise unter Verwendung der Konzentration der Reinigungschemikalien, der Trübung oder des elektrischen Widerstands), Kontaktwinkel, IR-Oberflächenreflexion, SEM/EDX und so weiter. In der Regel ist es nicht einfach, diese Schlüsselvariable und die Probenahmerate zu bestimmen und außerdem sicherzustellen, dass die Probe und die Prüfmethode repräsentativ sind, und es ist wahrscheinlich diese Komplexität, die dazu führt, dass man sich auf die letztgenannte Aufgabe als die wichtigere von beiden konzentriert.
Zum Wohl! Andy
