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紅墨水實驗揭示焊接質量缺陷，有效分析電子元件問題

紅墨水檢測，也被稱為染色測試，是用來分析電子元件焊接質量的常見方法，可以審查電子部件的焊接工藝是否有虛焊、假焊、裂縫等缺陷。

一、什么是紅墨水實驗

染色試驗的基本原理是利用液體的滲透特性。將焊點放入紅色染料中，讓染料滲透到焊點的裂縫中，然后干燥并強行分離焊點。觀察裂縫的界面顏色狀態，從而判斷焊點是否發生斷裂。

把焊點浸泡在紅色墨水或染料中，讓其滲入裂縫中。等待干燥后，強行分離焊點，通常會從薄弱的部位（即裂紋處）開始開裂。

因此，透過檢查紅色墨水實驗在開裂處的染色面積和界面，可以確定裂縫的大小、深淺以及裂縫的界面，達到獲取焊點質量信息的目的。

二、紅墨水檢測試驗步驟

1、樣品裁割：使用線切割機將樣品切割成適合的試驗樣本。

2、清洗步驟：將樣品浸泡在裝有異丙醇或甲苯的容器中，然后放入超聲清洗機中清洗5分鐘。將樣品取出后，使用熱風槍將附著在樣品表面的溶劑蒸發干燥。

3、將樣品置于適當容器中，倒入墨水直至完全浸泡，將容器放入真空箱中，保持1到2小時。注意要將欲觀察的器件面朝上。

4、烘干指導：推薦的烘烤條件為85攝氏度，持續12小時，也可選擇快速方案，溫度100攝氏度，持續4小時。

5、分離

6、觀察

三、紅墨水檢測在PCB領域的優勢

1、焊接質量檢測中X射線和切片分析的缺陷：

1.1、X射線無法清晰顯示缺陷特征，尤其是對于細微缺陷或無法完全潤濕的情況，束手無策。

1.2、因為只能檢測到某一特定截面上局部微小的缺陷，所以進行切片分析通常需要較長時間來完成處理。

2、下面我們就來看看紅色墨水的優點：

2.1、使用紅色墨水進行測試可以準確可靠地顯示焊點裂縫的三維分布情況，為電子組件焊接質量的檢測提供了有效的分析工具。

2.2、使用紅色墨水進行實驗可以幫助SMT工藝制造者和失效分析工程師更好地了解產品的缺陷，為調整后續焊接工藝參數提供參考，同時也可作為尋找產品失效原因、澄清責任等方面的可靠證據。

2.3、利用紅色墨水進行檢測是一種破壞性的檢測方式，主要用于電子電路板的表面貼裝技術（SMT）在PCB組裝過程中。特別適用于其他非破壞性檢測方法無法發現問題的電路板。

2.4、相對于其他檢測方式，使用紅色墨水進行實驗成本更低，操作更簡單，速度更快。

因此，紅色墨水測試可用于檢驗印刷電路板上BGA和IC的焊接情況。利用觀察和分析PCB和IC零部件焊點的變色情況，可以判斷焊接是否存在開裂。

四、對紅墨水試驗結果的判斷方法是什么？

1、如果發生了斷裂，則需要繼續檢查BGA載板的焊盤是否有剝離情況，同時注意紅色墨水是否滲入焊盤脫落處。若有以上情況，則可能源于BGA載板的質量問題或焊盤強度不足以承受外部應力造成的問題，責任應由BGA載板的制造商承擔。

2、如果出現了焊點斷裂在錫球和PCB之間，需要查看PCB焊盤是否有脫落問題，檢查是否有紅色墨水滲入焊盤脫落處。如果沒有，可能是NWO問題，但需要持續觀察焊點的形狀和表面粗糙度。如果焊盤脫落并且紅墨水滲入，問題可能源自于PCB廠的質量問題，或者PCB焊盤自身強度不足以承受外部力量導致開裂。

3、當BGA錫球中發現斷裂時，需要仔細觀察其裂口的特征，包括裂口形狀是否為圓弧、表面是否光滑、粗糙或平整。如果是光滑的圓弧面，可能是由于高溫熱沖擊導致的斷裂，反之則更可能是由外部應力引起的開裂。

4、若涉及NWO和HIP，則更傾向于處理制程問題。通常是因為PCB板材或BGA載板在回焊過程中由于高溫發生了變形，這種情況通常受產品設計影響，同時，如果PCB板上的銅箔布線不均勻或太薄，也可能更容易導致變形的發生。另一個可能出現的問題是焊錫鍍層的氧化。

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