試驗簡介

紅墨水試驗，學名Dye and Pull Test，曾被稱為Dye and Pry，是一種在失效分析領域廣泛應用的破壞性檢測手段。它主要用于檢測電子零件表面貼裝技術（SMT）是否存在空焊或斷裂問題，通過觀察印刷電路板（PCB）上BGA及IC的焊接情況，分析焊點染色狀況，從而精準判定焊接開裂情況。若焊接球形部位出現紅墨水，便意味著此處存在空隙，即焊接斷裂，進一步還可依據斷裂處的粗糙表面判斷是初始焊接不良還是后天使用不當所致。

試驗步驟詳解

1.樣品切割

依據樣品尺寸評估是否需切割待測樣品，為保護焊點，切割時需預留足夠余量，推薦最小余量為25mm。切割時要低速操作，雙手保持穩定水平，盡可能避免切片，減少人為損壞風險。

2.樣品清洗

將樣品置于容器內，加入適量異丙醇，利用超聲波清洗機清洗5~10分鐘。一般5分鐘后取出，用氣槍吹干或烘干，檢查樣品表面是否清潔。

3.紅墨水浸泡

把樣品放入容器，倒入紅墨水使其完全浸沒，再將容器置于真空滲透儀中抽真空1分鐘，重復此過程三次。抽真空后，將樣品傾斜45度角左右靜放30分鐘晾干。

4.樣品烘烤

將晾干的測試樣品放入已設定好參數的烘箱中烘烤。若客戶有特殊要求則按其要求操作，若無則通常采用100℃、4小時的烘烤條件。

5.樣品零件分離

根據樣品大小選擇分離方式。小零件可用AB膠固定表面，用尖嘴鉗分離；大零件則用熱態固化膠包裹，借助萬能材料試驗機分離。

結果判定要點

1.斷裂位置分析

若斷裂位于錫球與BGA載板間，需檢查BGA載板焊盤有無剝離，紅墨水是否進入剝離處。若有，可能涉及BGA載板品質或焊盤強度不足問題，關乎責任歸屬。

若斷裂在錫球與PCB間，檢查PCB焊盤剝離情況及紅墨水是否進入。若未剝離，可能是NWO問題；若剝離且紅墨水進入，問題可能源于PCB板廠品質或焊盤強度不足。

若斷裂發生在BGA錫球中間，觀察斷面形態。光滑圓弧面可能是HIP，反之則多為外部應力引起。

2.問題歸因

NWO及HIP問題多因制程引起，如PCB板材或BGA載板過reflow高溫變形，變形量與產品設計相關，銅箔布線不均勻或過薄易致變形。此外，焊錫鍍層氧化也是常見因素。金鑒實驗室的專家團隊將提供詳細的觀察報告，確保客戶對每個測試結果的清晰理解。

試驗優勢凸顯

紅墨水試驗可細致觀察焊點裂縫三維分布，為PCB焊接質量檢驗提供有力分析手段。它便于電子組裝貼片工藝制造者和失效分析工程師了解不良現象，為調整焊接工藝參數、尋找失效原因及理清責任提供可靠依據。在電子電路板組裝的表面貼裝技術中，對于其他非破壞性方法難以檢查的問題電路板，紅墨水試驗尤為適用，是一種有效的破壞性試驗。與其它檢測方法相比，紅墨水測試成本低，操作簡單快捷，能高效助力電子焊接質量檢測與問題診斷。