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電子零件失效分析：紅墨水試驗的基本原理與應用（華南檢測）

紅墨水測試，也稱為滲透染紅試驗（Red Dye Penetration Test），是一種在電子行業廣泛使用的失效分析方法。它主要用于檢測電子零件的表面貼裝技術（SMT）中的焊接缺陷，如空焊或斷裂。下面廣東省華南檢測技術有限公司將詳細介紹紅墨水測試的原理、優勢、試驗方法步驟以及結果判定案例分析。

一、紅墨水測試的原理

紅墨水測試的核心原理是利用液體的滲透性。紅墨水能夠滲透到焊錫的縫隙中，從而揭示焊接是否完好。在BGA IC等封裝類型中，焊球的兩端應分別連接到電路板和載板本體。如果焊球的連接處出現紅色痕跡，這表明存在空隙，可能是焊接斷裂或其他問題。

二、紅墨水測試的優勢特點

三維分布分析：紅墨水試驗能夠真實、可靠地展示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。

工藝調整參考：紅墨水試驗便于SMT工藝制造者和失效分析工程師了解產品的不良現象，為焊接工藝參數的調整提供參考。

破壞性試驗：作為破壞性試驗，紅墨水試驗適用于已經無法通過其他非破壞性方法檢查出問題的電路板。

成本效益：與其他檢測方法相比，紅墨水試驗成本更低，操作簡單快捷。

三、紅墨水試驗方法步驟

樣品切割：根據樣品大小評估是否需要切割，切割時應留有足夠的余量，推薦余量為25mm。

樣品清洗：使用異丙醇和超聲波清洗機清洗樣品5~10分鐘，然后用氣槍吹干或烘干。

紅墨水浸泡：將樣品放入容器中，倒入紅墨水，使用真空滲透儀抽真空1分鐘，重復三次，然后傾斜晾干30分鐘。

樣品烘烤：將樣品放入烘箱中烘烤，常用烘烤溫度為100℃，時間為4小時。

樣品零件分離：根據樣品大小選擇合適的分離方式，如使用AB膠固定或熱態固化膠包裹后分離。

樣品觀察：使用顯微鏡檢查焊錫是否有斷裂、空焊或其他缺陷，觀察焊墊和焊球是否有被染紅的痕跡。

四、結果判定案例分析

紅墨水測試的結果判定通常涉及對縱截面的貼片元器件進行檢查，以確定是否存在開裂以及開裂的分布情況。通過檢查開裂處的界面染色面積和界面，可以獲得焊點質量的詳細信息。例如，如果發現焊點有紅色痕跡，這可能表明存在裂縫、虛焊或空焊等問題。通過多個角度的觀察，可以避免因光線造成的誤判。

五、結論

紅墨水測試是一種有效的電子組裝焊接質量檢驗手段，它通過簡單的操作步驟和低成本，為工程師提供了一種快速識別焊接缺陷的方法。盡管這是一種破壞性測試，但它在無法通過非破壞性方法檢測問題時顯得尤為重要。通過細致的觀察和分析，紅墨水測試可以幫助提高電子組裝的可靠性和質量。

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