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                            2025-07-09 17:00:00
                          
        
                          
        
                            技術文章
                          
        
                          
                            
        作者： SGS_SEMI
                            
        
                            
                              
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        在電子組裝焊接領域，精準檢測焊點質量是確保電子產品可靠性與穩定性的關鍵環節。紅墨水染色試驗作為一種創新的破壞性分析方法，憑借其獨特的優勢和精準的檢測能力，為焊接質量評估和失效原因分析提供了有力支持。

        

        圖一
        


        原理與價值
        紅墨水染色試驗，學名 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。在真空負壓環境下，紅墨水能滲入焊點或封裝材料中的微裂紋、虛焊、枕頭效應等缺陷。經過物理分離和顯微觀察后，通過觀察開裂處斷面的染色面積、裂紋的大小及截面，從而詳細評估焊點質量。這種試驗方法對焊點的質量評估和失效原因分析非常有價值，有助于制程工藝的優化，為電子組裝行業的產品質量提升提供重要依據。

        

        

        

        

        優勢
        

          

        • 直觀高效：通過染色面積和斷裂面形貌快速定位缺陷，讓工程師直觀了解產品的不良現象，為尋找失效原因提供證據
          • 

        • 三維缺陷分布：能夠呈現焊點裂紋的三維分布情況，為焊接質量檢測提供了一種有效且直觀的分析方法。
          • 

        • 節約成本：相較于其他一些復雜的檢測方法，紅墨水染色試驗具有成本低、操作簡單、快捷的優勢。
          • 

        

        

        

        

        

        

        

        


        局限性
        

        

        

        

        

          

        • 破壞性檢測：僅適用于樣品分析，無法用于量產全檢
          • 

        • 表面開口缺陷限制：無法檢測閉合裂紋或內部未連通表面的缺陷
          • 

        

        

        

        

        

        

        

        

        

         
        

        

        

        

        互補檢測技術
        

          

        • 非破壞性檢測：CT&X-Ray（內部氣泡）、C-SAM（分層缺陷）
          • 

        • 互補技術：切片分析（局部微觀細節）+紅墨水（整體裂紋分布）
          • 

        

        

        

        

        

        

        

        


        七步核心操作流程

        

        七步核心操作流程
        


        關鍵設備與耗材：精密切割機、真空烘烤箱、高倍顯微鏡、助焊劑去除劑、砂紙、染色劑等。
        


        實驗結果分析
        通過對染色后的焊點斷面進行觀察分析，可將焊點斷裂位置分為五種類型：
        

          

        • Type 1（原件基材與元件焊盤間斷裂）
          • 

        • Type 2（BGA焊盤與錫球間斷裂）
          • 

        • Type 3（錫球與PCB焊盤間斷裂）
          • 

        • Type 4（PCB基材與焊盤間斷裂）
          • 

        • Type 5（錫球中部斷裂）
          • 

        


        圖二
        


        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%
          • 

        


        圖三
        

         
        

        

        

        

        典型應用案例
        

          

        • BGA枕頭效應（HIP）

            

          • 現象：斷裂面呈光滑圓弧，BGA側與PCB側均部分染色（窩狀）。
            • 

          • 原因：回流焊中PCB/BGA變形導致焊錫未熔合。
            • 

          

          • 

        • 外部應力斷裂

            

          • 現象：斷裂面粗糙，染色分布不規則（Type 1/4常見）。
            • 

          • 原因：組裝應力、摔落或板彎導致焊點機械損傷。
            • 

          

          • 

        • 虛焊（NWO）

            

          • 現象：PCB焊盤無剝離但未染色，斷面銀灰色（IMC層暴露）。
            • 

          • 原因：焊盤污染或氧化導致潤濕不良。
            • 

          

          • 

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        


        紅墨水測試點位圖

        

        紅墨水測試點位圖
        


        紅墨水測試常見缺陷圖片
        

          

        • 拉拔后整體圖-元器件側：

          • 

        

        拉拔后整體圖-元器件側
        

          

        • 拉拔后整體圖-PCB側：

          • 

        

        拉拔后整體圖-PCB側
        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        
                    
        
                    
                    
                    
                      
        
                        本文著作權歸SGS所有，商業轉載請聯系獲得正式授權，非商業請注明出處
                      
        
                      
                        
        

                        
        
                  
        
                  
                
        
                
        
                  
                    
        

        
  
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