Je reviens tout juste d'Asie, où j'ai eu de bonnes discussions avec des clients. L'une des questions que l'on me pose le plus souvent est celle, déjà ancienne, de savoir ce que l'on entend par "propre". De nombreuses recherches ont été menées pour tenter de définir le terme "propre", en utilisant généralement une mesure du niveau de contaminant : saleté, oxyde ou résidu de flux, communément appelé "matériau contaminant" ou CM. Des méthodes d'essai telles que ROSE, résistivité d'extraction de surface, SIR, réflectance IR, sont souvent utilisées, mais dans de nombreux cas, ces tests manquent de sensibilité ou de pertinence par rapport au mode de défaillance réel causé par le CM.
Le problème de ces définitions utilisant une méthodologie analytique est qu'elles se concentrent trop sur la quantification du niveau de CM restant après un processus de nettoyage, laissant la deuxième question sans réponse jusqu'à un autre jour : "Quel niveau de CM est suffisamment bas ?" Cela semble mettre la charrue avant les bœufs.
Le microscope électronique à balayage est un excellent exemple d'une méthode d'essai déterminant la propreté qui peut être utilisée pour suranalyser le CM. Voici une photo d'un résidu de pâte à braser non nettoyée parfaitement acceptable, montrée à très fort grossissement au microscope électronique à balayage. Notez qu'il est difficile d'éviter la tendance à vouloir demander "qu'est-ce que cette chose ici ? et qu'en est-il de cette chose ?" Il est plus important de savoir que des milliards d'appareils ont été construits avec succès, sans aucune défaillance due au CM, et qu'ils sont également conformes aux normes de test de fiabilité automobile les plus rigoureuses.
Plutôt que de se concentrer sur le CM, nous devrions examiner le mode de défaillance causé par le résidu. De cette manière, nous pouvons donner une définition de la propreté qui sera pertinente pour la situation. Par exemple, la CM peut provoquer des défaillances telles que la résistance à l'arrachement des fils, la migration électrochimique (ECM) ou la délamination. Dans chaque cas, la défaillance peut être quantifiée. Il existe un principe bien établi selon lequel "une différence qui ne fait pas de différence n'est pas une différence", et nous pouvons l'appliquer rigoureusement à notre tentative de définir le terme "propre".
Nous commençons par déterminer une mesure claire de l'étendue ou du taux d'occurrence (ppm ou %) de la défaillance causée par le CM. Une fois cette étape franchie, nous pouvons établir une définition claire et sans ambiguïté : "S'il n'y a pas de différence statistiquement significative dans les défaillances observées entre (1) un échantillon non contaminé et (2) un échantillon précédemment contaminé qui a été nettoyé par la suite, le processus de nettoyage est suffisant. Cela dépendra beaucoup du niveau de confiance choisi, mais c'est un moyen pragmatique de définir la propreté facilement et sans ambiguïté, et les efforts peuvent alors être consacrés à l'établissement d'un protocole de nettoyage "suffisant", plutôt qu'à une chasse arbitraire au zéro contaminant.
Il est alors possible d'établir une surveillance du processus d'une variable de contrôle clé en corrélation avec le mode de défaillance. Il peut s'agir d'éléments tels que la contamination du bain de nettoyage (éventuellement à l'aide de la concentration du produit chimique de nettoyage, de la turbidité ou de la résistance électrique), l'angle de contact, la réflectance de la surface (IR), la SEM/EDX, etc. En général, il n'est pas facile d'établir cette variable clé et le taux d'échantillonnage, et de s'assurer que l'échantillon et la méthode d'essai sont représentatifs, et c'est probablement cette complexité qui explique la tendance à se concentrer sur cette dernière tâche comme étant la plus importante des deux.
Santé ! Andy
