一、什么是紅墨水實(shí)驗(yàn)？

將焊點(diǎn)置于紅色墨水或染料中， 讓紅墨水或染料滲入焊點(diǎn)的裂紋之中，干燥后將焊點(diǎn)強(qiáng)行分離， 焊點(diǎn)一般會從薄弱的環(huán)節(jié)（裂紋處）開裂。

因此，紅墨水實(shí)驗(yàn)可以通過檢查開裂處界面的染色面積與界面來判斷裂紋的大小與深淺、 以及裂紋的界面，從而獲得焊點(diǎn)質(zhì)量信息。

二、紅墨水實(shí)驗(yàn)流程

01 樣品切割

利用線切割機(jī)將樣品裁成合適的試樣。

02 清洗

樣品浸入裝有異丙醇或甲苯的容器中，放在超聲清洗機(jī)中清洗5min，取出后利用熱風(fēng)槍吹干試樣附著的溶劑。

03 墨水滲透

在合適的容器中倒入墨水直至浸沒試樣，在真空箱中放置1-2h。注意把要觀察的器件面朝上放置。

04 烘干

烘烤條件：85℃/12h，加快方案100℃/4h

05 分離

06 觀察

三、失效模式

通過斷面染色分析，可以判斷失效發(fā)生的狀態(tài)及原因，主要失效模式分為以下幾種：

四、典型狀態(tài)示例

NO.1 BGA枕頭效應(yīng)現(xiàn)象

BGA側(cè)、PCB焊盤側(cè)均有染色，且呈窩狀。

NO.2 斷面整體染色

PCB側(cè)焊盤與BGA焊點(diǎn)斷面均有染色，但斷面呈平滑狀態(tài)，發(fā)生原因：

1）BGA受外部應(yīng)力變形焊點(diǎn)斷裂；

2）BGA返修不良。

NO.3 斷面部分染色

PCB側(cè)焊盤與BGA焊點(diǎn)斷面均有部分染色，說明BGA焊球與錫膏焊接面積不足。

NO.4 分離后無墨水浸入

1）P板上的焊盤被拔離，且基材無染色；

2）從焊接斷面分離，呈銀灰色（IMC層）。

NO.5 分離后無墨水浸入

BGA上的焊盤連焊球一起被拔離，且基材無染色。

五、紅墨水實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

取樣過程

應(yīng)避免試樣品受到外來的機(jī)械應(yīng)力的損傷。需使用專用的切割取樣機(jī)，且切割的位置要保持與器件適當(dāng)?shù)木嚯x

清洗

染色前一般選用專用溶劑對樣品進(jìn)行認(rèn)真的清洗，清洗劑目前選用甲苯或異丙醇。

染色液的選擇

選擇憎水性的、染色穩(wěn)定的、滲透性強(qiáng)的紅墨水。避免紅墨水吸濕空氣中的水分，導(dǎo)致未存在裂紋的界面都染上紅色或部分染色的區(qū)域面積擴(kuò)大，致使結(jié)果出現(xiàn)偏差。

器件分離

1、確保器件的干燥與多余物的必要清理；

2、注意不要平推器件，盡量垂直分離器件，避免可能由于分離不當(dāng)導(dǎo)致界面擦傷而不清晰，影響結(jié)果準(zhǔn)確性。

烘烤條件

溫度一般控制在100℃左右，最高不超過120℃，以免超過PCB的TG溫度導(dǎo)致新的失效模式產(chǎn)生。

騰昕檢測有話說：

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