一文帶你了解紅墨水實(shí)驗(yàn)！

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(huì)從薄弱的環(huán)節(jié)（裂紋處）開(kāi)裂。

因此，紅墨水實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)檢查開(kāi)裂處界面的染色面積與界面來(lái)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(xiàn)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(méi)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(guò)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.1BGA枕頭效應(yīng)現(xiàn)象

BGA側(cè)、PCB焊盤(pán)側(cè)均有染色，且呈窩狀。

NO.2斷面整體染色

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

NO.4分離后無(wú)墨水浸入

1）P板上的焊盤(pán)被拔離，且基材無(wú)染色；

2）從焊接斷面分離，呈銀灰色（IMC層）。

NO.5分離后無(wú)墨水浸入

BGA上的焊盤(pán)連焊球一起被拔離，且基材無(wú)染色。

五、紅墨水實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

取樣過(guò)程

應(yīng)避免試樣品受到外來(lái)的機(jī)械應(yīng)力的損傷。需使用專(zhuān)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(zhuān)用溶劑對(duì)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(guò)120℃，以免超過(guò)PCB的TG溫度導(dǎo)致新的失效模式產(chǎn)生。

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審核編輯 黃宇