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ECM 評估與流程控制的測試方法:測試方法與流程控制
Phil Zarrow:Brook,我們來談談通風的選擇。我們從這些分類開始。它的意義是什麼?
BrookSandy-Smith:在我的書中,它們對很多不同的人來說可能意味著很多不同的東西,但你一開始時是以通量為基礎的。
Phil Zarrow對
BrookSandy-Smith:那是 RO、RE、OR--分類的前兩個字母。
然後,分類的第三個字母會指示助焊劑的活性或助焊劑的可靠性。這有幾種不同的測試方法,我們稍後會談到。
然後,在最後加上一個 0 或 1,這就決定了是否有零的鹵化物或有鹵化物存在。實際上,如果鹵化物含量為零,它也只是一個零,並會為 L、M 或 H 評級帶來一個 L。如果原始通量中的離子含量較高,也會造成 M 或 H 的分級。
回到影響 L、M 或 H 等級的測試方法,共有五種不同的測試方法。它們都會評估電化學遷移的四種不同因素之間的互動關係,即濕度、金屬、離子污染和電壓。
如果您看看前兩者,銅鏡面和銅腐蝕,它們都是研究助焊劑的離子與銅之間的互動。對於銅鏡面,它是一層很薄的銅層,您會看到原始助焊劑如何與銅互動,以及它是否會將助焊劑從表面移除。
對於銅的腐蝕,您可以觀察助焊劑的殘留物,因此助焊劑已經被加熱,然後您可以觀察銅券在進入人類環境後的變化。這是研究助焊劑與銅之間互動的另一種方法。
鹵化物含量是通過離子色譜法測量的。您不僅要查看原始通量中的離子含量,還要查看物種。離子色譜法可提供具有不同峰值的光譜,您可以判斷哪些峰值來自哪些元素。您可以看到離子的來源。
我們有 SIR 和 ECM。SIR 是表面絕緣電阻測試,而 ECM 則是電化學遷移測試。兩者非常類似,都使用相同的試片設計,具有交錯的指紋圖案。
菲爾-扎羅臭名昭著的梳子
BrookSandy-Smith:The comb.
Phil Zarrow:是的。
BrookSandy-Smith正負兩面交錯,然後在兩面之間產生電壓。然後將這些試片放入環境室,暴露在溫度和濕度下,這會加速樹枝狀生長的可能性,這是一種標準化的方式,您可以測試通量殘留物與電路互動的方式。
Phil Zarrow好的,我們現在談的是標準化的測試,而且也是非常理想化的測試。那麼在實踐中,實踐者對組裝的真正測試又是怎樣的呢?比方說,您正在審核製程並控制製程。你在這裡看的是哪裡?
BrookSandy-Smith製程控制是完全不同的動物。你不可能對每個組件都進行 SIR 測試,因為你不可能在角落裡拿出一張小優惠券,然後等上七天來決定每個組件是否可靠。業界一直渴望能有一種快速、簡易且可在每個組裝上進行的測試方法。
很多時候,我們使用的製程控制方法是 ROSE,ROSE 測試方法是溶劑萃取的電阻率。通常,這種方法是在袋中萃取,因此您會在整個組件周圍放上一整袋塑料袋;加入溶劑;左右搖晃,或以任何方式,讓溶劑接觸到整個組件上的所有殘留物。然後取下溶劑,並通過電流,看看溶劑的導電性如何。這是衡量連接埠離子潔淨度的標準。
Phil Zarrow對當然,除了舊式的塑膠袋之外,我們也有機器可以做這個。
BrookSandy-Smith:Of course.
Phil Zarrow對
BrookSandy-Smith:你可以看到這有點耗時,而且為了少量的污染,你需要使用大量的溶劑。多年來一直有這樣的問題:這樣做的準確性有多高?如果板子的某一部分受到污染怎麼辦?
Phil Zarrow沒錯。它讓您看到污染的全貌,但在失效分析、製程失效分析方面,我們該如何精確定位?使用什麼樣的局部方法?
BrookSandy-Smith:最近開發的一種方法,通常稱為局部萃取後再進行 IC 或離子層析法,也就是 C3 方法,它有一個噴嘴,可以接觸到電路板,而且很柔軟,因此可以覆蓋元件的頂部,或者很多時候會集中在元件的角落。然後,它會使用冷蒸氣萃取那一小部分的離子污染物。接著,噴嘴會吸走萃取物並檢查電阻率,就像 ROSE 方法一樣。
Phil Zarrow 對
BrookSandy-Smith:此外,萃取物可以被收集並通過 IC,這樣您就可以使用離子層析來識別離子污染中的物種或元素。這樣就更容易追溯到製程中的某個環節。
Phil Zarrow:我想要了解的是,我們希望聽眾了解的是,並沒有一個測試是所有的結論。基本上,您要看幾個或幾個測試的組合,才能真正了解全貌,至少到目前為止是如此。
BrookSandy-Smith:當然,基於您所談論的組裝、基於它在現場中的使用壽命、基於它應該處於的環境、是否有保形塗層等各種情況,要求會有所不同。這些不同的工具都是新興的技術,在評估小範圍的問題時非常有用。這是一種快速測試,您可以用於流程控制,並測試每個組裝上的相同位置,以瞭解隨時間變化的情況。
當您在設計流程的最後,也就是我們要進行組裝的時候,就可以確保您未來的污染程度不會超過這個水準。當您看到變化時,您就可以回到製程中,嘗試找出變化的原因 - 回流焊的溫度是否不再那麼高?我是否打開了氮氣,改變了空氣在機器中流動的方式?
Phil Zarrow對
BrookSandy-Smith:There are all sorts of different things that can change.
Phil Zarrow對
BrookSandy-Smith:These are really great tools to help you go back to your process and figure out what's changed.
Phil Zarrow對。J-STD-001 如何看待這些特殊的進展?
BrookSandy-Smith:我的意思是,在 J-STD-001 中,針對電路板的清潔度,他們建議使用 ROSE 方法,但也讓使用者和供應商可以協定不同的測試方法,這些方法也可能是可以接受的評估方法。他們真正想要的是一種製程控制,確保每次都能達到一致的清潔度。而不一定是你達到了一個極限,現在它就變壞了。
Phil Zarrow對對
BrookSandy-Smith:這就是製程控制與流量分類的差異。助焊劑分類是有限制的。它是標準化的。它告訴您,這符合您對流量的期望。
Phil Zarrow對
BrookSandy-Smith:而製程控制則是確保您仍在正確處理一切,並確保材料進廠時、製程中或處理過程中沒有出乎意料的變化,以免影響電化學可靠性。
Phil Zarrow一個穩定、連貫、受控的過程。
BrookSandy-Smith:Yes.
Phil Zarrow沒錯。Brook, 你撰寫了這方面的論文。我們在哪裡可以找到它們?
BrookSandy-Smith:您可以直接在www.indium.com找到他們,如果您有任何問題,也可以直接以[email protected] 聯絡我。
菲爾-扎羅感謝您的工作,非常感謝。