在電子制造業(yè)中，焊接質(zhì)量直接決定了產(chǎn)品的可靠性和壽命。而紅墨水染色試驗(yàn)，也被稱為滲透染紅試驗(yàn)(Red Dye Penetration Test)，正是我們手中那把洞察焊接缺陷的“透視鏡”。這項(xiàng)在電子行業(yè)廣泛應(yīng)用的失效分析方法，專門(mén)用于揪出表面貼裝技術(shù)(SMT)中的焊接瑕疵，如空焊、斷裂、虛焊、假焊和裂縫等。
 

　　紅墨水染色試驗(yàn)原理揭秘
 

　　紅墨水染色試驗(yàn)的奧秘在于液體的滲透特性。想象一下，將焊點(diǎn)浸入紅色染料中，染料悄悄滲透進(jìn)焊點(diǎn)的裂縫里。待染料干燥后，我們?cè)購(gòu)?qiáng)行分離焊點(diǎn)，這時(shí)，焊點(diǎn)往往會(huì)從那些薄弱的裂縫處“露餡”。通過(guò)觀察開(kāi)裂處的染色面積和顏色狀態(tài)，我們就能準(zhǔn)確判斷焊點(diǎn)是否斷裂，以及裂縫的大小、深淺和界面情況，從而全面掌握焊點(diǎn)的質(zhì)量信息。
 

　　紅墨水試驗(yàn)步驟詳解
 

　　要進(jìn)行紅墨水染色試驗(yàn)，我們需要遵循一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟襟E：
 

　　樣品切割：首先，根據(jù)樣品的大小，我們可能需要使用專用的切割取樣機(jī)進(jìn)行切割。切割時(shí)，要保持與器件適當(dāng)?shù)木嚯x，推薦余量為25mm，同時(shí)用低速穩(wěn)定切割，避免人為損壞。
 

　　樣品清洗：接下來(lái)，將樣品浸入裝有異丙醇或甲苯的容器中，利用超聲波清洗機(jī)進(jìn)行5~10分鐘的深度清潔。清洗后，烘干設(shè)備將樣品吹干，確保表面干凈無(wú)雜質(zhì)。
 

　　墨水滲透：將清洗后的樣品放入容器中，倒入紅墨水直至浸沒(méi)。然后，使用真空滲透儀抽真空1分鐘，并重復(fù)此過(guò)程三次，確保紅墨水充分滲透到焊點(diǎn)的每一個(gè)裂縫中。之后，將樣品傾斜45度角靜放30分鐘晾干。
 

　　樣品烘烤：將晾干后的樣品放入設(shè)定好參數(shù)的烘箱中進(jìn)行烘烤。常用烘烤溫度為100℃，時(shí)間為4小時(shí)。當(dāng)然，烘烤條件也可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行調(diào)整，但溫度一般控制在100℃左右，最高不超過(guò)120℃，以免損壞PCB。
 

　　樣品零件分離：根據(jù)樣品大小選擇合適的分離方式。對(duì)于小零件，可以采用AB膠固定后使用尖嘴鉗分離；對(duì)于大零件，則可以采用熱態(tài)固化膠包裹后利用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行分離。
 

　　樣品觀察：最后一步是使用顯微鏡對(duì)焊錫進(jìn)行細(xì)致觀察，檢查是否有斷裂、空焊等缺陷，以及焊墊和焊球是否被染紅。通過(guò)多個(gè)角度的觀察，我們可以避免因光線造成的誤判。
 

　　結(jié)果判定與現(xiàn)象解讀
 

　　紅墨水染色試驗(yàn)的結(jié)果判定主要依賴于對(duì)縱截面貼片元器件的檢查。通過(guò)觀察和分析開(kāi)裂處的界面染色面積和顏色狀態(tài)，我們可以準(zhǔn)確判斷焊點(diǎn)的質(zhì)量狀況。例如，如果發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)有紅色痕跡，那就意味著存在空隙，可能是焊接斷裂或其他問(wèn)題。
 

　　此外，紅墨水染色試驗(yàn)還能揭示一些特定的失效現(xiàn)象。比如BGA枕頭效應(yīng)現(xiàn)象，表現(xiàn)為BGA側(cè)和PCB焊盤(pán)側(cè)均有染色，且呈窩狀；還有斷面整體染色現(xiàn)象，可能是BGA返修不良或從焊接斷面分離導(dǎo)致的。
 

　　紅墨水試驗(yàn)應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)
 

　　紅墨水染色試驗(yàn)在電子行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景，特別是在SMT貼片工藝中。它的優(yōu)勢(shì)在于：
 

　　真實(shí)可靠：能夠真實(shí)、可靠地展示焊點(diǎn)裂縫的三維分布情況，為電子組裝焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)提供有力的分析手段。
 

　　工藝調(diào)整參考：有助于SMT工藝制造者和失效分析工程師了解產(chǎn)品的不良現(xiàn)象，為焊接工藝參數(shù)的調(diào)整提供寶貴的參考信息。
 

　　成本效益：與其他檢測(cè)方法相比，紅墨水染色試驗(yàn)成本更低，操作簡(jiǎn)單快捷，非常適合大規(guī)模生產(chǎn)線的質(zhì)量檢測(cè)。
 

　　破壞性試驗(yàn)：雖然是一種破壞性試驗(yàn)，但它在無(wú)法通過(guò)其他非破壞性方法檢查出問(wèn)題時(shí)顯得尤為重要，是電子制造業(yè)中重要的一環(huán)。
 

　　總之，紅墨水染色試驗(yàn)以其優(yōu)勢(shì)和廣泛的應(yīng)用前景，在電子組裝焊接質(zhì)量檢驗(yàn)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。通過(guò)細(xì)致的觀察和分析，它能夠幫助我們提高電子組裝的可靠性和質(zhì)量，為電子制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。