破坏性检测手段：红墨水试验

试验简介

红墨水试验，学名Dye and Pull Test，曾被称为Dye and Pry，是一种在失效分析领域广泛应用的破坏性检测手段。它主要用于检测电子零件表面贴装技术（SMT）是否存在空焊或断裂问题，通过观察印刷电路板（PCB）上BGA及IC的焊接情况，分析焊点染色状况，从而精准判定焊接开裂情况。若焊接球形部位出现红墨水，便意味着此处存在空隙，即焊接断裂，进一步还可依据断裂处的粗糙表面判断是初始焊接不良还是后天使用不当所致。

试验步骤详解

1.样品切割

依据样品尺寸评估是否需切割待测样品，为保护焊点，切割时需预留足够余量，推荐最小余量为25mm。切割时要低速操作，双手保持稳定水平，尽可能避免切片，减少人为损坏风险。

2.样品清洗

将样品置于容器内，加入适量异丙醇，利用超声波清洗机清洗5~10分钟。一般5分钟后取出，用气枪吹干或烘干，检查样品表面是否清洁。

3.红墨水浸泡

把样品放入容器，倒入红墨水使其完全浸没，再将容器置于真空渗透仪中抽真空1分钟，重复此过程三次。抽真空后，将样品倾斜45度角左右静放30分钟晾干。

4.样品烘烤

将晾干的测试样品放入已设定好参数的烘箱中烘烤。若客户有特殊要求则按其要求操作，若无则通常采用100℃、4小时的烘烤条件。

5.样品零件分离

根据样品大小选择分离方式。小零件可用AB胶固定表面，用尖嘴钳分离；大零件则用热态固化胶包裹，借助万能材料试验机分离。

结果判定要点

1.断裂位置分析

若断裂位于锡球与BGA载板间，需检查BGA载板焊盘有无剥离，红墨水是否进入剥离处。若有，可能涉及BGA载板品质或焊盘强度不足问题，关乎责任归属。

若断裂在锡球与PCB间，检查PCB焊盘剥离情况及红墨水是否进入。若未剥离，可能是NWO问题；若剥离且红墨水进入，问题可能源于PCB板厂品质或焊盘强度不足。

若断裂发生在BGA锡球中间，观察断面形态。光滑圆弧面可能是HIP，反之则多为外部应力引起。

2.问题归因

NWO及HIP问题多因制程引起，如PCB板材或BGA载板过reflow高温变形，变形量与产品设计相关，铜箔布线不均匀或过薄易致变形。此外，焊锡镀层氧化也是常见因素。金鉴实验室的专家团队将提供详细的观察报告，确保客户对每个测试结果的清晰理解。

试验优势凸显

红墨水试验可细致观察焊点裂缝三维分布，为PCB焊接质量检验提供有力分析手段。它便于电子组装贴片工艺制造者和失效分析工程师了解不良现象，为调整焊接工艺参数、寻找失效原因及理清责任提供可靠依据。在电子电路板组装的表面贴装技术中，对于其他非破坏性方法难以检查的问题电路板，红墨水试验尤为适用，是一种有效的破坏性试验。与其它检测方法相比，红墨水测试成本低，操作简单快捷，能高效助力电子焊接质量检测与问题诊断。