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Méthodes d'essai pour l'évaluation de l'ECM et le contrôle des processus : Méthodes d'essai et contrôle des processus
Phil Zarrow : Brook, nous parlons du choix d'un flux. Nous commençons par ces classifications. Qu'est-ce que cela signifie ?
BrookSandy-Smith : Dans mon livre, ils peuvent signifier beaucoup de choses différentes pour beaucoup de personnes différentes, mais vous commencez avec la base du flux.
Phil Zarrow : C'est vrai.
BrookSandy-Smith : C'est RO, RE, OR - les deux premières lettres de la classification.
La troisième lettre de la classification indique l'activité ou la fiabilité du flux. Cette activité est caractérisée par plusieurs méthodes d'essai différentes, dont nous parlerons dans une courte minute.
Ensuite, il y a un zéro ou un à la fin, qui détermine s'il y a zéro halide ou s'il y a des halides présents. Cette teneur en halogénures, si elle est nulle, est simplement nulle, et elle contribuera à l'évaluation L, M ou H. Si le flux brut contient des niveaux plus élevés de composés ioniques, cela peut également contribuer à la classification par un M ou un H.
Pour en revenir aux méthodes d'essai qui influencent le classement L, M ou H, il existe cinq méthodes d'essai différentes. Elles évaluent toutes l'interaction entre les quatre facteurs de migration électrochimique, à savoir l'humidité, le métal, la contamination ionique et la tension.
Les deux premiers, le miroir de cuivre et la corrosion du cuivre, s'intéressent à l'interaction entre les ions du flux et le cuivre présent. Dans le cas du miroir de cuivre, il s'agit d'une couche très fine de cuivre et l'on examine comment le flux brut interagit avec le cuivre et s'il l'élimine de la surface.
Dans le cas de la corrosion du cuivre, on examine les résidus de flux, c'est-à-dire que le flux a été chauffé, puis on regarde comment le coupon de cuivre se modifie lorsqu'il est placé dans un environnement humain. C'est une autre façon d'étudier l'interaction entre le flux et le cuivre.
La teneur en halogénures est mesurée par chromatographie ionique. Il s'agit non seulement de déterminer le niveau d'ions dans le flux brut, mais aussi les espèces. La chromatographie ionique vous donnera un spectre avec différents pics, ce qui vous permettra de déterminer quels pics proviennent de quels éléments. Vous pouvez voir la source des ions.
Nous avons le SIR et l'ECM. Le SIR est un essai de résistance d'isolation de surface, tandis que l'ECM est un essai de migration électrochimique. Ils sont tous deux très similaires en ce sens qu'ils utilisent le même type de coupon, avec un motif de doigts entrelacés.
Phil Zarrow : Le peigne, le fameux peigne.
BrookSandy-Smith:Le peigne.
Phil Zarrow:Oui.
BrookSandy-Smith : Vous avez un côté positif et un côté négatif entrelacés et vous créez une tension entre les deux. Ces coupons sont ensuite placés dans la chambre environnementale et exposés à la température et à l'humidité, ce qui accélère le potentiel de croissance dendritique, et c'est une manière standardisée de tester la façon dont le résidu de flux interagit avec le circuit.
Phil Zarrow : Nous parlons ici de tests standardisés et très idéalisés. Qu'en est-il du test réel de l'assemblage dans la pratique par le praticien ? Disons que vous qualifiez le processus et que vous le contrôlez. Qu'est-ce que vous regardez ici ?
BrookSandy-Smith : Le contrôle des processus est un animal tout à fait différent. Il n'est pas possible d'effectuer le SIR sur chaque assemblage parce qu'il n'y a pas de petit coupon au coin de la rue que l'on peut retirer et que l'on peut attendre sept jours sur chaque assemblage pour décider s'il est fiable ou non. L'industrie a vraiment besoin d'une méthode d'essai rapide et facile qui puisse être appliquée à tous les assemblages.
Souvent, la méthode de contrôle du processus que nous avons utilisée est la méthode de test ROSE, c'est-à-dire la résistivité de l'extrait de solvant. Généralement, l'extraction se fait dans un sac, c'est-à-dire que l'on place un sac en plastique autour de l'ensemble de l'assemblage ; on y ajoute du solvant ; on le secoue, ou autre, pour mettre le solvant en contact avec tous les résidus présents sur l'ensemble de l'assemblage. Ensuite, on prend le solvant obtenu et on y fait passer du courant pour voir à quel point le solvant est conducteur. C'est une mesure de la propreté ionique de votre port.
Phil Zarrow : C'est vrai. Bien sûr, nous avons aussi des machines pour cela, en plus du vieux sac en plastique, mais...
BrookSandy-Smith:Bien sûr.
Phil Zarrow : C'est vrai.
BrookSandy-Smith : Vous pouvez voir que cela prend du temps et que vous utilisez beaucoup de solvant pour une petite quantité de contamination. Au fil des ans, la question s'est posée de savoir quelle était la précision de cette méthode. Que se passe-t-il en cas de contamination d'une partie de la carte ?
Phil Zarrow : Exactement. Cela vous donne une vision globale de la contamination, mais en ce qui concerne l'analyse des défaillances, l'analyse des défaillances des processus, comment pouvons-nous les localiser ? Quelle serait la méthodologie locale à utiliser ?
BrookSandy-Smith : L'une des méthodes récemment mises au point, souvent appelée extraction localisée suivie d'une IC ou chromatographie ionique, est la méthode C3, qui utilise une buse en contact avec la carte et qui est souple pour pouvoir s'adapter au dessus des composants, ou souvent se concentrer sur le coin d'un composant. Il utilise ensuite de la vapeur froide pour extraire tous les contaminants ioniques sur cette petite surface. Ensuite, la buse aspire l'extrait et vérifie la résistivité, tout comme la méthode ROSE.
Phil Zarrow : C'est vrai.
BrookSandy-Smith : En outre, cet extrait peut être recueilli et soumis à une IC afin que vous puissiez utiliser la chromatographie ionique pour identifier les espèces ou les éléments qui se trouvaient dans la contamination ionique. Il est ainsi plus facile de remonter jusqu'à une partie de votre processus.
Phil Zarrow :Ce qu'il faut comprendre, c'est qu'il n'y a pas un seul test qui soit concluant. En fait, il faut envisager plusieurs tests ou une combinaison de tests pour avoir une vue d'ensemble, du moins à l'heure actuelle.
BrookSandy-Smith : Bien sûr, et les exigences seront différentes en fonction de l'assemblage dont vous parlez, de la longévité prévue sur le terrain, du type d'environnement dans lequel il est censé se trouver, s'il est recouvert d'un revêtement conforme, toutes sortes de choses de ce genre. Ces différents outils, qui sont des technologies émergentes, sont vraiment utiles pour évaluer les petites zones préoccupantes. Il s'agit d'un test rapide que vous pouvez utiliser pour le contrôle des processus, et tester le même point sur chaque assemblage pour voir les changements au fil du temps.
Lorsque les spécifications sont établies, à la fin du processus de conception, c'est celui que nous choisissons pour l'assemblage, vous pouvez vous assurer que vous ne dépasserez pas ce niveau de contamination à l'avenir. Lorsque vous constatez des changements, c'est à ce moment-là que vous revenez à votre processus et que vous essayez de comprendre ce qui a changé : le profil de refusion n'est-il plus aussi chaud ? Ai-je activé l'azote et modifié la façon dont l'air circule dans la machine ?
Phil Zarrow : C'est vrai.
BrookSandy-Smith:Il y a toutes sortes de choses qui peuvent changer.
Phil Zarrow : C'est vrai.
BrookSandy-Smith:Ce sont des outils très utiles pour vous aider à revenir sur votre processus et à déterminer ce qui a changé.
Phil Zarrow : C'est exact. Comment la J-STD-001 envisage-t-elle ces avancées particulières ?
BrookSandy-Smith : Je veux dire que dans la J-STD-001, en ce qui concerne la propreté de votre carte de circuit imprimé, on propose la méthode ROSE, mais on laisse également la possibilité à l'utilisateur et au fournisseur de se mettre d'accord sur différentes méthodes de test qui pourraient également être acceptables pour l'évaluer. Ils veulent vraiment un contrôle de processus permettant de s'assurer que le même niveau de propreté est constant à chaque fois. Il ne s'agit pas nécessairement d'atteindre une limite et de dire que c'est mauvais.
Phil Zarrow : C'est vrai. C'est vrai.
BrookSandy-Smith : C'est la différence entre le contrôle des processus et la classification des flux. La classification des flux a des limites. Elle est normalisée. Elle vous indique que ce produit répond aux attentes que vous aviez à l'égard d'un flux.
Phil Zarrow : C'est vrai.
BrookSandy-Smith : Alors que le contrôle du processus consiste à s'assurer que tout est traité correctement et qu'il n'y a pas de changements imprévus dans les matériaux à l'arrivée, dans le processus ou dans la manipulation, qui pourraient affecter la fiabilité électrochimique.
Phil Zarrow : Un processus régulier, cohérent et contrôlé.
BrookSandy-Smith:Oui.
Phil Zarrow : Exactement. Brook, vous êtes l'auteur d'articles sur ce sujet. Où pouvons-nous les trouver ?
BrookSandy-Smith : Vous pouvez les trouver à l'adresse www.indium.com ou, si vous avez des questions, vous pouvez me contacter directement à l'adresse [email protected].
Phil Zarrow : Merci pour votre travail.