红墨水试验的原理以及红墨水试验的步骤
红墨水试验是一种破坏性试验,它又叫染色试验,是一种常用的电子组装焊接质量的分析手段,可以考察电子零件的焊接工艺是否存在虚焊,假焊,裂缝等瑕疵。
染色试验的原理是利用液体的渗透性,将焊点置于红色染剂中,让染料渗入焊点裂纹,干燥后将焊点强行分离,通过观察开裂处界面颜色状态来判断焊点是否断裂。红墨水试验可以检验印刷电路板上BGA及IC的焊接情况,通过观察、分析PCB及IC组件的焊点染色情况,从而对焊接开裂情况进行判定。如果焊接的球形出现了红色药水,就表示这个地方有空隙,也就是有焊接断裂,由焊接断裂的粗糙表面来判断是原本的焊接不良,或是后天不当使用后所造成的断裂。
红墨水试验步骤
根据样品的大小评估是否需要切割待测样品,为保证焊点不受损坏,切割时应留有足够的余量,推荐最小余量为25mm。(注意:切割时用低速保持双手稳定水平,原则上尽可能的不进行样品切片,避免人为因素的损坏)。
样品清洗
将样品放入容器中, 添加适量的异丙醇,利用超声波清洗机清洗样品5~10分钟。一般清洗5分钟后将样品取出用气枪吹干或烘干,观察样品表面是否清洗干净。
红墨水浸泡
将样品放在准备好的容器中,然后倒入红墨水完全没过样品,将容器放入真空渗透仪中抽真空,保持1分钟,此过程需重复进行三次。抽真空完毕后,然后将样品倾斜45度角(左右)静放30分钟晾干。
样品烘烤
将晾干后的测试样品放入设定好参数的烘箱中烘烤,如果客户有要求的话按客户要求,没有要求的话常用烘烤温度为100℃,时间为4H 。
样品零件分离
根据样品的大小,选择合适的分离方式:
a.一般较小零件的话,采用AB胶固定住粘在零件表面,采用尖嘴钳分离零件;
b.如果较大的零件的话,采用热态固化胶整个包裹住零件,利用万能材料试验机将零件分离。
a.假如断裂发生在锡球与BGA载板之间,要继续检查BGA载板的焊盘有无剥离现象,红墨水是否进入到焊垫剥离处,如果有,这可能关系到问题可能来自BGA载板的品质问题或BGA载板的焊盘强度不足以负荷外部应力所造成问题的责任归属。
b.假如断裂发生在锡球与PCB之间,要继续检查PCB焊盘有无剥离现象,红墨水是否进入到焊垫剥离处;如果没有,则可能是NWO(Non Wet Open)问题,但是要继续观察断面的形状及粗糙度,如果焊垫剥离且红墨水进入剥离处,则问题可能来自PCB板厂的品质或是PCB本身的焊盘强度就不足以负荷外部应力所造成的开裂。
c.假如断裂发生在BGA锡球的中间,要继续观察其断面为圆弧面、光滑面、粗糙面、平面,如果是光滑的圆弧面,就有可能是HIP(Head-In-Pillow,枕头效应),相反的就比较偏向外部应力引起的开裂。
d.假如是NWO及HIP则偏向制程问题,这类问题通常是因为PCB板材或是BGA载板过reflow高温时变形所引起,但变形量也关系到产品的设计,PCB上的铜箔布线不均匀或太薄时会比较容易造成变形。其次是焊锡镀层氧化。
对于存在染色的器件,试验结果一般选用如下图1所示的“染色点位分布”来呈现。其中,方格表示器件所有焊点的分布;黑色方格表示此处不存在焊点;白色方格表示此处焊点无异常不存在染色;绿、黄、橙、红方格表示此处焊点存在染色(不同颜色代表不同染色面积占比,如下图2);方格内数字(1、2、3、4、5)表示此处染色焊点的断裂模式(如下图2)
测试流程
1、确定好检测项目、检测条件、检测标准;
2、业务员依据试验大纲给出试验报价;
3、签订委托检测协议书,明确单位名称、产品名称、检测项目的等内容;
4、委托方支付测试费,测试工程师安排试验排期;
5、确定检测日期后,委托方邮寄样品;
6、委托协议书录入系统,分配专业测试工程师进行测试;
7、测试通过,试验后5个工作日出具检测报告;
8、出具电子版/纸制版中文检测报告。
华南检测实验室专注于工业CT检测\失效分析\材料检测分析的先进制造实验室,设立了无损检测、扫描电镜仪器分析、化学分析、物理分析、切片与金相测试,环境可靠性测试等众多实验室,为您提供—站式材料检测,失效分析及检测报告,如有需求拨打:13926867016。
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