紅墨水分析實驗-路亞科技有限公司

紅墨水分析實驗

紅墨水實驗又稱「Red Dye Penetration Test(滲透染紅試驗)」，也有人稱「Dye and Pry」意思是染色後將之翹起破壞，是檢驗電子零件的表面貼著技術(SMT)有無空焊或是斷裂(crack)的一種技術。

這是一種破懷性的實驗，通常被運用於電子電路板組裝(PCB Assembly)的表面貼著技術(SMT)上，可以幫助工程師們檢查電子零件焊接是否有瑕疵。

因Red-Dye是一種破壞性檢驗，一般僅會被應用於已經無法經由其他非破壞性方法檢查出問題的組裝電路板上，而且幾乎都只應用在分析BGA(Ball Grid Array)或LGA封裝的IC，因為BGA及LGA的焊點都在零件本體下方，無法經由直觀的光學儀器來檢查並判斷其焊錫性是否良好。

產品介紹應用領域

目的

紅墨水試驗可以檢驗印刷電路板上BGA及IC的焊接情況，通過觀察、分析PCB及IC元件的焊點染色情況，從而對焊接開裂情況進行判定。

如果焊接的球形出現了紅色藥水，就表示這個地方有空隙，也就是有焊接斷裂，由焊接斷裂的粗糙表面來判斷是原本的焊接不良，或是後天不當使用後所造成的斷裂。

紅墨水試驗方法步驟

1.樣品切割	根據樣品的大小評估是否需要切割待測樣品，為保證焊點不受損壞，切割時應留有足夠的餘量，推薦最小餘量為25mm。（注意：切割時用低速保持雙手穩定水準，原則上盡可能的不進行樣品切片，避免人為因素的損壞）。
2.樣品清洗	將樣品放入容器中, 添加適量的異丙醇，利用超聲波清洗機清洗樣品5~10分鐘。一般清洗5分鐘後將樣品取出用氣槍吹幹或烘乾，觀察樣品表面是否清洗乾淨。
3.紅墨水浸泡	將樣品放在準備好的容器中，然後倒入紅墨水完全沒過樣品，將容器放入真空滲透儀中抽真空，保持1分鐘，此過程需重複進行三次。抽真空完畢後，然後將樣品傾斜45度角（左右）靜放30分鐘晾乾。
4.樣品烘烤	將晾乾後測試樣品放入設定好參數的烘箱中烘烤，如果客戶有要求的話按客戶要求，沒有要求的話常用烘烤溫度為100℃,時間為4H 。
5.樣品零件分離	根據樣品的大小，選擇合適的分離方式：一般較小零件的話，採用AB膠固定住粘在零件表面，採用尖嘴鉗分離零件；如果較大的零件的話，採用熱態固化膠整個包裹住零件，利用萬能材料試驗機將零件分離。

結果分析

斷裂模式1	染色斷裂發生在BGA基材與BGA焊盤之間，原因可能是器件端焊盤附著力太差（BGA多次回流、回流溫度過高等）、器件應力（組裝、使用導致彎曲等）。
斷裂模式2	染色斷裂發生在BGA焊盤與BGA錫球之間，原因可能是器件置球工藝問題。
斷裂模式3	染色斷裂發生在BGA錫球與PCB焊盤之間，原因可能是BGA焊球表面污染或者氧化、PCB焊盤污染或者氧化。
斷裂模式4	染色斷裂發生在PCB基材與PCB焊盤之間，原因可能是PCB端焊盤附著力太差（PCB板多次回流、回流溫度過高等）、PCB板應力（組裝、使用導致彎曲等）。
斷裂模式5	染色斷裂發生在BGA錫球中間，這時候需要觀察斷裂面是光滑圓弧面還是粗糙面，光滑圓弧面，表示可能是HIP，反則可能是外部應力引起的開裂。

染色點位分布圖

設備能力

數位顯微鏡

提供 20X 至 7000X 放大倍率範圍

拉壓力試驗機

最大容量	2000kg
測試行程	800mm
有效寬距	400mm
力量解析	1/10000
行程解析	0.05mm
測試速度	1~500mm/min

冷熱衝擊試驗機

Temperature	-70.00℃~+150.00℃
Time	0H1m～9999h 59m
Cycle	1~9999cycle
解析度	Temperature: 0.01℃ / Time:1 min

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