優(yōu)爾鴻信檢測擁有從表面到內(nèi)部的全維度測試能力，紅墨水實驗、切片分析、離子色譜等項目全覆蓋，能高效識別虛焊、開裂、離子殘留等問題，依托專業(yè)儀器實現(xiàn)精準(zhǔn)檢測，助力電子器件質(zhì)量管控。

紅墨水染色試驗（Red Dye Penetration Test）是一種直觀、經(jīng)濟且高效的破壞性物理分析方法（DPA），主要用于檢測電子元器件封裝內(nèi)部或焊接界面的微裂紋、空隙（氣孔）和分層等肉眼難以觀察的缺陷。其核心原理是利用毛細(xì)現(xiàn)象，使紅色染色劑滲入上述缺陷內(nèi)部，通過后續(xù)的解剖和顯微鏡觀察，清晰揭示缺陷的位置、形態(tài)和嚴(yán)重程度。

BGA封裝焊接質(zhì)量檢測技術(shù) 紅墨水染色試驗主要用于評估電子元器件的焊接質(zhì)量。其核心原理是利用紅色染料的毛細(xì)滲透作用，檢測焊接界面是否存在虛焊、裂紋、空隙等缺陷。

一、工作原理與步驟

染色滲透：

將待測電子元器件（如芯片、封裝體、焊接完成的PCBA組件）浸沒在專用的紅墨水（通常為低表面張力、高滲透性的環(huán)氧樹脂染色劑）中。

通常在真空環(huán)境下進行，抽真空排出封裝內(nèi)部或縫隙中的氣體，使紅墨水更易進入微小的空隙和裂紋。

保持浸泡一段時間（根據(jù)樣品和需求調(diào)整），讓紅墨水充分滲透。

清洗與固化：

取出樣品，用溶劑（如丙酮、酒精）清洗掉附著在元器件表面的多余紅墨水，僅保留已滲入缺陷內(nèi)部的部分。

對染色劑進行固化處理（如加熱），使其固定在缺陷位置，不易在后續(xù)操作中擴散或流失。

解剖與剝離：

破壞性解剖樣品。常見方式包括：

機械開封： 用研磨或切割方式去除芯片封裝的上蓋（塑封料），暴露芯片表面和引線鍵合區(qū)域。

橫截面切割： 將包含焊點的PCBA組件垂直于焊接面切開（切片/Sectioning）。

界面剝離： 對于分層檢測，可能直接嘗試將懷疑分層的兩個界面（如芯片與基板、塑封料與芯片/基板）強行剝離。

顯微鏡觀察與分析：

在高倍率立體顯微鏡或金相顯微鏡下觀察解剖后的樣品。

滲入缺陷（裂紋、空隙、分層縫隙）的紅墨水會清晰顯色，缺陷的位置、大小、走向和連通性一目了然。

分析缺陷的分布、形態(tài)，判斷其成因（如焊接不良、材料熱膨脹系數(shù)不匹配、工藝應(yīng)力、污染等）。

二、主要應(yīng)用范圍（檢測對象與缺陷類型）

紅墨水染色試驗廣泛應(yīng)用于電子制造和封裝領(lǐng)域，尤其針對以下關(guān)鍵元器件和接口的質(zhì)量與可靠性問題：

集成電路封裝（芯片級）：

芯片開裂（Die Crack）： 檢測硅芯片本身是否存在裂紋。

分層（Delamination）： 檢測芯片背面與基板（Die Attach）之間的粘結(jié)界面、芯片正面鈍化層與塑封料（Molding Compound）的界面、塑封料與基板（Leadframe/Substrate）的界面是否存在分離。

引線鍵合（Wire Bond）問題評估： 間接輔助判斷鍵合點根部是否存在裂紋（紅墨水滲入根部縫）。

焊點可靠性（板級組裝）：

BGA/CSP/QFN等封裝焊點： 這是最主要的應(yīng)用之一。檢測焊球（Solder Ball）與封裝基板焊盤（Ball Side）、焊球與PCB焊盤（Board Side）之間的界面是否存在裂縫（Crack）、虛焊（Cold Solder）或氣孔（Void）。區(qū)分裂紋發(fā)生在封裝側(cè)還是PCB側(cè)至關(guān)重要。

通孔元件焊點（如連接器、大電容/電感）： 檢測焊料填充是否充分，是否存在孔洞或裂縫。評估焊料與元件引腳、焊料與PCB孔壁/焊盤的結(jié)合狀況。

可靠性試驗后評估： 溫度循環(huán)（Thermal Cycling）、機械沖擊（Mechanical Shock）、跌落測試（Drop Test）后，常用紅墨水試驗判斷焊點是否發(fā)生疲勞開裂及其開裂路徑（界面斷裂 vs 焊料本體斷裂）。

LED器件：

芯片粘結(jié)分層： LED芯片與支架（Submount/Heat Slug）之間的銀膠/共晶焊接界面是否分層。

熒光膠/封裝膠分層： 熒光膠層與芯片、封裝硅膠/環(huán)氧樹脂與支架/透鏡之間的界面是否分層，這對LED的光效和壽命影響極大。

功率模塊：

檢測芯片燒結(jié)/焊接層、基板（DBC）與散熱底板（Baseplate）焊接層、端子焊接等的界面完整性，是否存在空隙或分層。

BGA封裝焊接質(zhì)量檢測技術(shù) 紅墨水染色試驗是電子制造領(lǐng)域的重要質(zhì)量控制手段，尤其適用于高密度封裝器件（如BGA、CSP）和關(guān)鍵焊接節(jié)點的缺陷檢測。通過該試驗，可有效識別虛焊、裂紋等隱患，為工藝優(yōu)化和失效分析提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。