PCB/PCBA測(cè)試服務(wù)
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干貨分享 | 如何精準(zhǔn)檢測(cè)焊點(diǎn)質(zhì)量？紅墨水染色試驗(yàn)的真空滲透“探傷”方案
原創(chuàng)
2025-07-09 17:00:00
技術(shù)文章
作者： SGS_SEMI
訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)： 1918
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在電子組裝焊接領(lǐng)域，精準(zhǔn)檢測(cè)焊點(diǎn)質(zhì)量是確保電子產(chǎn)品可靠性與穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。紅墨水染色試驗(yàn)作為一種創(chuàng)新的破壞性分析方法，憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和精準(zhǔn)的檢測(cè)能力，為焊接質(zhì)量評(píng)估和失效原因分析提供了有力支持。
原理與價(jià)值
紅墨水染色試驗(yàn)，學(xué)名 Dye and Pull Test，核心原理是利用油性高粘稠度的紅色染色劑（紅墨水）的滲透性。在真空負(fù)壓環(huán)境下，紅墨水能滲入焊點(diǎn)或封裝材料中的微裂紋、虛焊、枕頭效應(yīng)等缺陷。經(jīng)過(guò)物理分離和顯微觀(guān)察后，通過(guò)觀(guān)察開(kāi)裂處斷面的染色面積、裂紋的大小及截面，從而詳細(xì)評(píng)估焊點(diǎn)質(zhì)量。這種試驗(yàn)方法對(duì)焊點(diǎn)的質(zhì)量評(píng)估和失效原因分析非常有價(jià)值，有助于制程工藝的優(yōu)化，為電子組裝行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量提升提供重要依據(jù)。
優(yōu)勢(shì)
- 直觀(guān)高效：通過(guò)染色面積和斷裂面形貌快速定位缺陷，讓工程師直觀(guān)了解產(chǎn)品的不良現(xiàn)象，為尋找失效原因提供證據(jù)
- 三維缺陷分布：能夠呈現(xiàn)焊點(diǎn)裂紋的三維分布情況，為焊接質(zhì)量檢測(cè)提供了一種有效且直觀(guān)的分析方法。
- 節(jié)約成本：相較于其他一些復(fù)雜的檢測(cè)方法，紅墨水染色試驗(yàn)具有成本低、操作簡(jiǎn)單、快捷的優(yōu)勢(shì)。
局限性
- 破壞性檢測(cè)：僅適用于樣品分析，無(wú)法用于量產(chǎn)全檢
- 表面開(kāi)口缺陷限制：無(wú)法檢測(cè)閉合裂紋或內(nèi)部未連通表面的缺陷
互補(bǔ)檢測(cè)技術(shù)
- 非破壞性檢測(cè)：CT&X-Ray（內(nèi)部氣泡）、C-SAM（分層缺陷）
- 互補(bǔ)技術(shù)：切片分析（局部微觀(guān)細(xì)節(jié)）+紅墨水（整體裂紋分布）
七步核心操作流程
關(guān)鍵設(shè)備與耗材：精密切割機(jī)、真空烘烤箱、高倍顯微鏡、助焊劑去除劑、砂紙、染色劑等。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
通過(guò)對(duì)染色后的焊點(diǎn)斷面進(jìn)行觀(guān)察分析，可將焊點(diǎn)斷裂位置分為五種類(lèi)型：
- Type 1（原件基材與元件焊盤(pán)間斷裂）
- Type 2（BGA焊盤(pán)與錫球間斷裂）
- Type 3（錫球與PCB焊盤(pán)間斷裂）
- Type 4（PCB基材與焊盤(pán)間斷裂）
- Type 5（錫球中部斷裂）
墨水滲透百分比（墨水覆蓋界面比例）
- Type A：墨水染色滲透范圍0%
- Type B：墨水染色滲透范圍 1至25%
- Type C：墨水染色滲透范圍 26至50%
- Type D：墨水染色滲透范圍 51至75%
- Type E：墨水染色滲透范圍 76至100%
典型應(yīng)用案例
- BGA枕頭效應(yīng)（HIP）
- 現(xiàn)象：斷裂面呈光滑圓弧，BGA側(cè)與PCB側(cè)均部分染色（窩狀）。
- 原因：回流焊中PCB/BGA變形導(dǎo)致焊錫未熔合。
- 外部應(yīng)力斷裂
- 現(xiàn)象：斷裂面粗糙，染色分布不規(guī)則（Type 1/4常見(jiàn)）。
- 原因：組裝應(yīng)力、摔落或板彎導(dǎo)致焊點(diǎn)機(jī)械損傷。
- 虛焊（NWO）
- 現(xiàn)象：PCB焊盤(pán)無(wú)剝離但未染色，斷面銀灰色（IMC層暴露）。
- 原因：焊盤(pán)污染或氧化導(dǎo)致潤(rùn)濕不良。
紅墨水測(cè)試點(diǎn)位圖
紅墨水測(cè)試常見(jiàn)缺陷圖片
- 拉拔后整體圖-元器件側(cè)：
- 拉拔后整體圖-PCB側(cè)：
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