어느 정도의 클린이 클린인가?

저는 방금 아시아에서 돌아왔고 그 곳에서 고객들과 좋은 대화를 나누었어요. 제가 받은 보편적인 질문 중 하나는 오랜 관건이었던 “클린은 무엇을 의미하는가”에 관한 것이었어요. 일반적으로 오염 수준을 측정하기 위해 사용되는, "오염 물질” 또는 CM으로 언급되는 먼지, 산화물 또는 플럭스 잔여물을 사용한, “클린”을 정의하기 위해 많은 연구가 수행되었어요.  ROSE, 표면 추출 저항성, SIR, 반사율 IR과 같은 시험 방법이 종종 사용되지만, 많은 경우에 이러한 시험은 CM에 의해 야기된 실제 고장 모드에 대한 충분한 감도 또는 관련성이 부족해요. 

분석 방법론을 사용한 이러한 정의의 문제점은 클리닝 과정 후에 남아 있는 CM 수준을 정량화하는 데 너무 역점을 두므로, 다른 날까지 두 번째 질문이 해결되지 않은 채로 남아 있게 되죠: “CM이 어느 정도로 낮은 것이 충분히 낮은 것일까요?” 이것은 말 앞에 수레를 놓는 것과 같아요.

SEM은 CM을 초과 분석하는 데 사용할 수 있는 청결도 결정 테스트 방법의 좋은 사례에요. 여기 보여진 것은 SEM하에서 매우 놓은 배율로 나타난 완벽하게 수용할 수 있는 노클린 솔더 페이스트 잔류물의 그림이에요. “여기 이것이 무엇이고 이것은 어떤가요?"라고 묻고 싶은 경향을 피하기가 어렵다는 것을  주목하세요.  CM으로 인해 수십억 개의 성공적인 장치가 오류 없이 구축되었고, 또한 가장 엄격한 자동차 신뢰성 테스트 표준을 준수하는 것을 아는 것이 중요해요. 

CM에 초점을 맞추기보다는 잔류물로 인해 초래된 오류 모드를 살펴보아야 해요. 이러한 방법으로 우리는 상황과 연관된 클린에 대한 정의를 내릴 수 있어요. 예를 들어, CM은 와이어본딩 인장 강도, 전기화학적 마이그레이션 (ECM) 또는 층간 박리와 같은 오류를 초래할 수 있어요. 각 경우에서 오류는 정량화될 수 있어요. "차이가 없는 차이는 차이가 아니다."라는 잘 입증된 원칙이 있고,  우리는 이를 "클린” 으로 정의하려는 시도에 엄격하게 적용할 수 있죠.

우리는 CM으로 인한 오류의 범위 또는 발생률 (ppm 또는 %)에 대한 명확한 척도를 결정하는 것으로 시작해요. 일단 그것이 수행된 후 명확하고 모호하지 않은 정의를 내릴 수 있어요: “(1) 오염되지 않은 샘플과 그 후 클린된 (2) 이전에 오염된 샘플 사이에 보여진 오류에서 통계적으로 중요한 차이가 없는 경우 그 클리닝 과정은 충분히 좋아요.” 이는 선택한 신뢰도 수준에 따라 크게 달라지지만, 쉽고 명확하게 청결도를 정의할 수 있는 실용적인 방법을 제공하며 오염 물질을 제로로 만들기 위한 임의의 추적보다는 "충분한”  클리닝 프로토콜을 확립하는 데 사용될 수 있어요. 

그 후 오류 모드와 연관된 핵심 제어 변수의 공정 모니터링을 수립할 수 있어요. 이는 다음과 같은 것일 수 있어요: 클리닝욕 오염 (클리닝 화학 물질 농도, 혼탁도 또는 전기 저항을 사용 가능성), 접촉각, 표면 반사율 IR, SEM/EDX 등이 될 수 있어요. 보통 이 핵심 변수와 표본추출률을 확립하고 또한 대표적인 샘플 및 테스트 방법을 확인하는 것은 쉽지 않으며 아마도 이 두 가지 중 더 중요한 작업으로서 후자에 초점을 맞추는 경향으로 유도하는 이러한 복합성일 거에요.

감사합니다!   앤디