紅墨水測試介紹
紅墨水測試又稱為滲透染紅試驗（Red Dye Penetration Test），是一種常見的失效分析方法，紅墨水測試主要用途是用于檢驗電子零件的表面貼裝技術(SMT)有無空焊或是斷裂(crack)，可幫助工程師檢查電子零件焊接是否有瑕疵。
測試目的
染色與滲透試驗是一項操作簡單而非常有效的焊點質量分析技術，它的使用可以獲得焊點質量的全面信息。但是，也需要關注測試過程中的每一個細節，特別是關鍵的取樣過程與最后的失效判定，這些關鍵環節如果處理不當，將會得到完全相反的結果。同時需要提醒的是，該試驗方法是一種破壞性的手段，如果樣品的數量不夠則不宜盲目采用。
適用產品范圍
紅墨水染色測試適用于BGA、CPU、引腳封裝。
試驗原理
紅墨水測試的原理是利用液體具有滲透(penetration)的特性，可以滲透到所有的焊錫縫隙來判斷焊接是否完好。一般的 BGA IC，其焊球的兩端應該都要個別連接到電路板及載板本體，如果在原本應該是焊接的位置出現了紅色藥水痕跡，就表示這個地方有空隙，也就是有焊接斷裂或是其他問題，再由焊接斷裂的粗糙表面來判斷是原本的焊接不良，或是后天不當使用后所造成的斷裂。
紅墨水測試的優勢特點
1、紅墨水試驗能夠真實、可靠的給出焊點裂縫的三維分布情況，為電子組裝焊接質量的檢驗提供有效的分析手段。
2、紅墨水試驗更便于SMT工藝制造者和失效分析工程師了解產品的不良現象，為后續焊接工藝參數的調整提供參考，還能為尋找產品失效原因，理清責任等提供可靠的證據。
3、紅墨水試驗為破壞性試驗，常被運用在電子電路板組裝(PCB Assembly)的表面貼著技術(SMT)上，對于已經無法經由其他非破壞性方法檢查出問題的電路板使用尤佳。
4、紅墨水試驗較之其他檢測方法的成本更低，操作也更簡單、快捷。
紅墨水試驗方法步驟
1、樣品切割
根據樣品的大小評估是否需要切割待測樣品，為保證焊點不受損壞，切割時應留有足夠的余量，推薦最小余量為25mm。（注意：切割時用低速保持雙手穩定水平，原則上盡可能的不進行樣品切片，避免人為因素的損壞）。
2、樣品清洗
將樣品放入容器中, 添加適量的異丙醇，利用超聲波清洗機清洗樣品5~10分鐘。一般清洗5分鐘后將樣品取出用氣槍吹干或烘干，觀察樣品表面是否清洗干凈。
3、紅墨水浸泡
將樣品放在準備好的容器中，然后倒入紅墨水完全沒過樣品，將容器放入真空滲透儀中抽真空，保持1分鐘，此過程需重復進行三次。抽真空完畢后，然后將樣品傾斜45度角（左右）靜放30分鐘晾干。
4、樣品烘烤
將晾干后的測試樣品放入設定好參數的烘箱中烘烤，如果客戶有要求的話按客戶要求，沒有要求的話常用烘烤溫度為100℃,時間為4H 。
5、樣品零件分離
根據樣品的大小，選擇合適的分離方式：
a.一般較小零件的話，采用AB膠固定住粘在零件表面，采用尖嘴鉗分離零件；?
b.如果較大的零件的話，采用熱態固化膠整個包裹住零件，利用萬能材料試驗機將零件分離。
6、樣品觀察
顯微鏡下檢查焊錫是否有斷裂、空焊或其他缺點。觀察已經被撬起的電路板焊墊(pads)及IC的焊球(balls)是否有被染紅的痕跡，如果有焊接不良，例如裂縫、虛焊、空焊等現象應該都可以看得出來有紅藥水滲透于錫球斷裂面的痕跡。建議要多個角度觀察以避免因為光線造成的誤判。
結果判定案例分析
PCBA產品紅墨水測試
染色試驗是看縱截面的貼片元器件是否存在開裂，以及開裂情況的分布，因此可以通過檢查開裂處的界面的染色面積與界面來判斷裂紋的大小與深淺，以及裂紋的界面，從而獲得焊點質量信息。作為SMT制程及產品可靠性驗證的重要方法。
微信公眾號
微信咨詢
信息提交成功