À quel point Propre est-il Propre ?

Je reviens tout juste d'Asie, où j'ai eu d'intéressantes discussions avec des clients. L'une des questions qu'on me pose souvent soulève l’interrogation de longue date : "Qu'entendons-nous par propre ?" Beaucoup de recherches ont été faites pour tenter de définir le terme "propre", habituellement par une mesure du niveau de contaminant : saleté, oxyde ou résidu de flux, que l'on appelle communément "matériau contaminant" ou MC. Des méthodes d'essai telles que la résistivité d'extrait de solvant (ROSE), la résistivité d'extrait de surface, la résistance d'isolation de surface (SIR) et la réflectance IR sont souvent utilisées, mais dans de nombreux cas, ces essais manquent de sensibilité ou de pertinence par rapport au mode de défaillance réel causé par les MC. 

Le problème avec ces définitions utilisant une méthodologie analytique est qu'elles se concentrent trop sur la quantification du niveau de MC restant après un processus de nettoyage, laissant la deuxième question sans réponse remise à plus tard : "Jusqu'à quel point un niveau de MC est-il suffisamment bas ?" Cela ressemble à mettre la charrue avant les bœufs.

La microscopie électronique à balayage (MEB) est un excellent exemple de méthode d'essai de détermination de la propreté qui peut être utilisée pour suranalyser le MC. Voici une image d'un résidu de crème à souder parfaitement acceptable, sans nettoyage, montré à très fort grossissement sous MEB. À noter qu'il est difficile d'éviter la tendance à vouloir se demander "C'est quoi cette chose-là ? Et que dire de cette chose ?"  Il est plus important de savoir que des milliards d'appareils performants ont été construits sans défaillance due aux MC, et qu'ils sont de plus conformes aux normes des essais de fiabilité de l'industrie automobile les plus rigoureuses. 

Plutôt que de se concentrer sur les MC, nous devrions nous pencher sur le mode de défaillance causé par les résidus. De cette façon, nous pouvons donner une définition de la propreté qui sera adaptée à la situation. Par exemple, les MC peuvent causer des défaillances telles que la résistance à la traction des câblages par fil, la migration électrochimique (MEC) ou la délamination. Dans chaque cas, la défaillance peut être quantifiée. Il y a un principe bien établi selon lequel "une différence qui ne fait aucune différence n'est pas une différence", et nous pouvons l'appliquer rigoureusement à notre tentative de définition du terme "propre".

Nous commençons par déterminer une mesure claire de l'étendue ou du taux d'occurrence (ppm ou %) de la défaillance causée par les MC. Une fois fait, nous pourrons établir une définition claire et sans ambiguïté : "S'il n'y a pas de différence statistiquement significative au niveau des défaillances observées entre (1) un échantillon non contaminé et (2) un échantillon précédemment contaminé qui a ensuite été nettoyé, alors le processus de nettoyage est satisfaisant.". Cela dépendra beaucoup de votre % de niveau de confiance choisi, mais cela fournit une façon pragmatique de définir la propreté facilement et sans ambiguïté, et on peut alors se consacrer à l'établissement d'un protocole de nettoyage "satisfaisant", plutôt que de poursuivre arbitrairement jusqu'à une contamination nulle. 

Il est alors possible d'établir une surveillance d'une variable de contrôle clé en corrélation avec le mode de défaillance. Il peut s'agir de : contamination du bain de nettoyage (en utilisant éventuellement la concentration chimique de la solution de nettoyage, la turbidité ou la résistance électrique), l'angle de contact, la réflectance de surface RI, MEB/EDX, etc. Habituellement, il n'est pas facile d'établir cette variable clé et un taux d'échantillonnage, ainsi que de s'assurer que l'échantillon et la méthode d'essai sont représentatifs, et c'est probablement cette complexité qui conduit à se concentrer sur cette dernière tâche comme étant la plus importante des deux.

Merci !   Andy