Documents techniques

Pôle de compétence en assemblage et analyse non destructive
association loi 1901 - n° 0381030670

L'IFTEC (Institut Européen de Formation aux Technologies de Fabrication en Electronique - Circuits imprimés - Microélectronique - Brasage des composants) a organisé le 21 Octobre 2004 des conférences sur le "sans plomb" dans le cadre du Forum de l'Electronique.

Voici les présentations qui ont eu lieu lors de ces conférences :

Optimisation d'une crème à braser sans plomb pour un process robuste et des joints fiables, téléchargez la présentation.

Etain chimique et whiskers. Leur formation et leur prévention, téléchargez la présentation.

L’étain : victime consentante de la prohibition du plomb !

Avec une demande 2004 estimée à 300kt pour une offre inférieure de 20kt et un taux de recyclage très bas (< 15%) l’étain devient un métal de « luxe » à haut risque les cours ont doublés depuis et ne montrent pas de signes de faiblesse compte tenu du rapport tendu entre offre et demande.
S’il n’y a pas de risque majeur sur les ressources géologiques à moyen terme, à court terme, les gisements actuellement exploités de type secondaires sont voués à un épuisement prochain. Les ressources de remplacement existent sous forme de gisements disséminés à faible teneur dont l’étain seul ne suffit pas à assurer la rentabilité. Il y a donc un risque de voir l’étain adopter les caractéristiques des métaux high-tech, tout au moins pour une partie de sa production.
Une autre conséquence est qu’il est vital de développer le recyclage de l’étain, notamment dans les DEEE.

A l'occasion du symposium sur l'élimination du plomb dans l'électronique, l'Agence pour la Maîtrise des Matériaux a remis à jour le document de synthèse qu'elle avait édité en 1996 intitulé "Brasure sans plomb pour l'électronique".

Cette synthèse passe en revue les alliages de substitution du plomb en rappelant pour chacun leurs avantages et leurs limites. Sont également présentées les diverses conséquences engendrées par les nouvelles brasures sur les procédés, les composants et la fiabilité des assemblages brasés sans plomb. Les finitions des substrats et des composants, les perspectives à venir ainsi que quelques conseils et adresses pour le passage au "sans plomb" complètent ce document.

Pour commander l'ouvrage, cliquez

Contact : Marie Lefebvre , Agence pour la Maitrise des Matériaux
04 79 25 36 01 marie.lefebvre@agmat.asso.fr

Possibilités et limites des techniques tomographiques : application à la microélectronique
I. Richard et J.C. Lecomte

Analyse comparative des techniques non destructives de tomographie X et acoustique pour le contrôle et l'évaluation et la fiabilité de composants BGA reportés
I.Richard et J.C. Lecomte

3 au 5 octobre 2001 - Brest

"Introducing Lead-Free solders : an In-depth study"
By Marco Redaelli STMicroelectronics

April 2002 page 52 to 55 www.OnBoard-Technology.com

As a direct consequences of current market forces pushing the industry to replace lead-based alloys with lead-free materials,reflow soldering needs to adhere to more demanding requirements mainly due to the fact that lead-free solders have higher melting points. The author is analysing the impact of this higher peak temperature on several semiconductors packages during soldering on printed circuit boards (PCB)

Focus Ion Beam in Microelectronics Packaging applications-Leadfree plating analysis.
I. BAUDRY , G. KERROS ST

MicroelectronicsSoldering & Assembly Technology issue 3 , (2001)

Keywords: tin, FIB, cross-section, lead-free, lead finishing, whiskers.

Abstract:
The focused ion beam, well-known in semiconductor wafer plants, enables a precise well-defined image to be obtained of the structure of soft plating such as pur- tin plating. At present, the finishing of electronics components are made of tin-lead which is easy to observe.
In the development of lead-free plating, specific defects appeared as thin protrusions (from 1 to 3 µm in diameter and a few mm long) emerging from the top surface. The study of the internal morphology of the above structure of the substrate constitutes challenges.
The focused ion beam is used to perform both the cross-section and the study of inner structure. Thanks to the ion milling , the image of the secondary electrons obtained in the FIB is a new tool for deposit characterization.Its advantages and disadvantages are compared to the "classic"mechanical cross-section. Practical tests performed in
STMicroelectronics are cited to validate this application.

Journal Of Materials Science : materials in electronic :13(2002)21-25
"Ultrasonic measurements of microelectronics molding compounds"
par Michel Saint-Paul et Andre Clement

Cette publication explique l'intéret de l'utilisation d'une méthode d'analyse non destructive de type microscopie acoustique pour mesurer les caractéristiques des résines d'enrobage des composants électroniques (module de Young,...),ainsi que la vitesse de propagation des ultrasons dans ces matériaux afin d'optimiser toute analyse acoustique.Les résultats figurent dans la publication.

Microelectronic Engineering Vol61-62,2002,1069-1075 (Elsevier)
"An X-ray tomography facility for I.C.'s industry at STMicroelectronics Grenoble" par Sandrine Bord,Andre Clement,Jean-Claude Lecomte et Jean-Claude Marmeggi.

Cette publication analyse les différents principes d'utilisation des rayons X dans l'analyse non destructive (2D,laminographie,tomographie,..) et présente les possibilités offertes par la toute dernière génération d'équipement permettant de réaliser des analyses tomographiques et la reconstruction 3D. Une application au boitier BGA
est donnée.

Materials Technology for Environmentally Green Micro-electronic Packaging	Article du Intel Technology Journal
Interconnex 2005	Lors du salon Interconex 2005, qui s'est déroulé les 27 et 28 septembre 2005 à Grenoble Europole, certains membres de l'association PC2A ont présenté des documents techniques. Caractérisation de résines d'enrobage et d'underfill par ultrasons Analyse de la microstructure des joints sans plomb BGA
Colloque Brasage 2005	Ce document, réalisé conjointement entre Air Liquide et l'IFTEC, traite de la comparaison de différentes crèmes de brasage en utilisation sous air et sous azote. C'est une présentation qui a été exposée à Brest lors du colloque Brasage 2005." Cliquez
IFTEC le 21 Octobre 2004	L'IFTEC (Institut Européen de Formation aux Technologies de Fabrication en Electronique - Circuits imprimés - Microélectronique - Brasage des composants) a organisé le 21 Octobre 2004 des conférences sur le "sans plomb" dans le cadre du Forum de l'Electronique. Voici les présentations qui ont eu lieu lors de ces conférences : Optimisation d'une crème à braser sans plomb pour un process robuste et des joints fiables, téléchargez la présentation. Etain chimique et whiskers. Leur formation et leur prévention, téléchargez la présentation.
L’étain : victime consentante de la prohibition du plomb ! Extrait de la Lettre n°11 de l’Agence Rhône-Alpes pour la Maîtrise des Matériaux.	L’étain : victime consentante de la prohibition du plomb ! Avec une demande 2004 estimée à 300kt pour une offre inférieure de 20kt et un taux de recyclage très bas (< 15%) l’étain devient un métal de « luxe » à haut risque les cours ont doublés depuis et ne montrent pas de signes de faiblesse compte tenu du rapport tendu entre offre et demande. S’il n’y a pas de risque majeur sur les ressources géologiques à moyen terme, à court terme, les gisements actuellement exploités de type secondaires sont voués à un épuisement prochain. Les ressources de remplacement existent sous forme de gisements disséminés à faible teneur dont l’étain seul ne suffit pas à assurer la rentabilité. Il y a donc un risque de voir l’étain adopter les caractéristiques des métaux high-tech, tout au moins pour une partie de sa production. Une autre conséquence est qu’il est vital de développer le recyclage de l’étain, notamment dans les DEEE.
Le remplacement du plomb dans les alliages de soudure en microélectronique.	Point par Gilles Poupon (CEA-LETI) sur Le remplacement du plomb dans les alliages de soudure en microélectronique. Pour en savoir en plus, cliquez
Brasure sans plomb pour l'électronique	A l'occasion du symposium sur l'élimination du plomb dans l'électronique, l'Agence pour la Maîtrise des Matériaux a remis à jour le document de synthèse qu'elle avait édité en 1996 intitulé "Brasure sans plomb pour l'électronique". Cette synthèse passe en revue les alliages de substitution du plomb en rappelant pour chacun leurs avantages et leurs limites. Sont également présentées les diverses conséquences engendrées par les nouvelles brasures sur les procédés, les composants et la fiabilité des assemblages brasés sans plomb. Les finitions des substrats et des composants, les perspectives à venir ainsi que quelques conseils et adresses pour le passage au "sans plomb" complètent ce document. Pour commander l'ouvrage, cliquez Contact : Marie Lefebvre , Agence pour la Maitrise des Matériaux 04 79 25 36 01 marie.lefebvre@agmat.asso.fr

Symposium Brasage sans plomb	Etude fiabilité des interfaces d'assemblages - Les techniques non destructives (CND) appliqués au monitoring de la cinétique de degradation P. Retailleau, J.C. Lecomte 17 au 18 avril 2002, Grenoble.
ISCO 2000	Non destructive examination of interface of molecular assembly 4th international conference on space optics - 5 au 7 décembre 2000, Toulouse
	Possibilités et limites des techniques tomographiques : application à la microélectronique I. Richard et J.C. Lecomte
8ème atelier "Analyse et mécanismes de défaillance des composants pour l'électronique"	Investigation des circuits intégrés par tomographie X I. Richard et J.C. Lecomte 4 au 7 juin 2002, Port d'Albret
Congrès International Brasage, circuits imprimés technologies d'interconnexion	Analyse comparative des techniques non destructives de tomographie X et acoustique pour le contrôle et l'évaluation et la fiabilité de composants BGA reportés I.Richard et J.C. Lecomte 3 au 5 octobre 2001 - Brest
Colloque Rayons X et Matières 2001	Investigation of I.C. samples using X-ray computer tomography S.Bord, A.Clément, J.C. Lecomte, J.C. Marmeggi 4 au 7 décembre 2001 - Strasbourg
OnBoard Technology	"Introducing Lead-Free solders : an In-depth study" By Marco Redaelli STMicroelectronics April 2002 page 52 to 55 www.OnBoard-Technology.com As a direct consequences of current market forces pushing the industry to replace lead-based alloys with lead-free materials,reflow soldering needs to adhere to more demanding requirements mainly due to the fact that lead-free solders have higher melting points. The author is analysing the impact of this higher peak temperature on several semiconductors packages during soldering on printed circuit boards (PCB)
	Elimination of Lead in Semiconductor Packaging (6/29/01) Future Fab Volume 11 By Carlo Cognetti, STMicroelectronics Luc Petit, STMicroelectronics Paolo Crema, STMicroelectronics http://www.future-fab.com/documents.asp?grID=217&d_ID=662
	Focus Ion Beam in Microelectronics Packaging applications-Leadfree plating analysis. I. BAUDRY , G. KERROS ST MicroelectronicsSoldering & Assembly Technology issue 3 , (2001) Keywords: tin, FIB, cross-section, lead-free, lead finishing, whiskers. Abstract: The focused ion beam, well-known in semiconductor wafer plants, enables a precise well-defined image to be obtained of the structure of soft plating such as pur- tin plating. At present, the finishing of electronics components are made of tin-lead which is easy to observe. In the development of lead-free plating, specific defects appeared as thin protrusions (from 1 to 3 µm in diameter and a few mm long) emerging from the top surface. The study of the internal morphology of the above structure of the substrate constitutes challenges. The focused ion beam is used to perform both the cross-section and the study of inner structure. Thanks to the ion milling , the image of the secondary electrons obtained in the FIB is a new tool for deposit characterization.Its advantages and disadvantages are compared to the "classic"mechanical cross-section. Practical tests performed in STMicroelectronics are cited to validate this application.
	Special issue Symposium " lead-free solders and materials issues in microelectronic packaging " Journal of electronic materials, 2002, vol.31, n°11, pp.1129-1308
	Journal Of Materials Science : materials in electronic :13(2002)21-25 "Ultrasonic measurements of microelectronics molding compounds" par Michel Saint-Paul et Andre Clement Cette publication explique l'intéret de l'utilisation d'une méthode d'analyse non destructive de type microscopie acoustique pour mesurer les caractéristiques des résines d'enrobage des composants électroniques (module de Young,...),ainsi que la vitesse de propagation des ultrasons dans ces matériaux afin d'optimiser toute analyse acoustique.Les résultats figurent dans la publication.
	Microelectronic Engineering Vol61-62,2002,1069-1075 (Elsevier) "An X-ray tomography facility for I.C.'s industry at STMicroelectronics Grenoble" par Sandrine Bord,Andre Clement,Jean-Claude Lecomte et Jean-Claude Marmeggi. Cette publication analyse les différents principes d'utilisation des rayons X dans l'analyse non destructive (2D,laminographie,tomographie,..) et présente les possibilités offertes par la toute dernière génération d'équipement permettant de réaliser des analyses tomographiques et la reconstruction 3D. Une application au boitier BGA est donnée.