紅墨水試驗(yàn)機(jī)作為電子組裝焊接質(zhì)量的重要分析工具，其試驗(yàn)流程及判定方法對于確保電子產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。本文將詳細(xì)介紹紅墨水試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)流程，并闡述如何通過觀察和分析結(jié)果來判定焊接質(zhì)量。

 一、試驗(yàn)準(zhǔn)備

 設(shè)備與材料準(zhǔn)備
首先，將紅墨水試驗(yàn)機(jī)放置在水平臺(tái)上，調(diào)整至水平狀態(tài)，確保試驗(yàn)過程中的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。隨后，準(zhǔn)備適量的紅墨水，確保其純凈無雜質(zhì)，以便在試驗(yàn)過程中能夠清晰地顯示焊接裂紋。此外，還需準(zhǔn)備異丙醇、超聲波清洗機(jī)、烘箱、尖嘴鉗、AB膠或熱態(tài)固化膠等輔助材料和工具。

 樣品準(zhǔn)備

根據(jù)待測樣品的大小和特性，評估是否需要切割。切割時(shí)應(yīng)盡量避免損壞焊點(diǎn)，留有足夠的余量，推薦最小余量為25mm。切割完成后，使用異丙醇和超聲波清洗機(jī)對樣品進(jìn)行清洗，去除表面的助焊劑、油污和其他微粒物，確保染料能夠順利滲入裂紋。清洗時(shí)間一般為5~10分鐘，清洗后用烘干設(shè)備將樣品表面吹干。

 試驗(yàn)流程

 紅墨水浸泡與真空滲透
將清洗干凈的樣品放入準(zhǔn)備好的容器中，倒入紅墨水至沒過樣品。隨后，將容器放入真空滲透儀中，開啟真空泵進(jìn)行抽真空操作，保持1分鐘。此過程需重復(fù)進(jìn)行三次，以確保紅墨水能夠充分滲透到焊點(diǎn)的裂紋中。抽真空完畢后，將樣品傾斜45度角靜放30分鐘，使多余的紅墨水自然晾干。

 樣品烘烤
將晾干后的測試樣品放入設(shè)定好參數(shù)的烘箱中進(jìn)行烘烤。烘烤溫度和時(shí)間可根據(jù)客戶要求或標(biāo)準(zhǔn)流程設(shè)定，常用烘烤溫度為100℃，時(shí)間為4小時(shí)。烘烤的目的是使紅墨水干燥，便于后續(xù)的觀察和分析。

 樣品零件分離

烘烤完成后，根據(jù)樣品的大小選擇合適的分離方式。對于較小的零件，可采用AB膠固定后使用尖嘴鉗進(jìn)行分離；對于較大的零件，則可采用熱態(tài)固化膠包裹后利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行分離。分離過程中需小心操作，避免對焊點(diǎn)造成二次損傷。

 二、判定方法

 觀察與分析
將分離后的樣品置于顯微鏡或放大鏡下進(jìn)行觀察。重點(diǎn)檢查焊點(diǎn)處是否出現(xiàn)紅色染色現(xiàn)象。如果焊接的球形出現(xiàn)了紅色藥水，即表示該處有焊接斷裂。此時(shí)需進(jìn)一步觀察斷裂面的形狀和粗糙度，以判斷是原本的焊接不良還是后天不當(dāng)使用所造成的斷裂。

 斷裂發(fā)生在錫球與BGA載板之間：檢查BGA載板的焊盤有無剝離現(xiàn)象，紅墨水是否進(jìn)入到焊墊剝離處。如有，可能涉及BGA載板的品質(zhì)問題或焊盤強(qiáng)度不足。
 斷裂發(fā)生在錫球與PCB之間：檢查PCB焊盤有無剝離現(xiàn)象及紅墨水的滲透情況。若焊墊剝離且紅墨水進(jìn)入剝離處，則可能是PCB板廠的品質(zhì)問題或PCB焊盤強(qiáng)度不足。
 斷裂發(fā)生在BGA錫球的中間：觀察斷面形狀，如為光滑的圓弧面，則可能是HIP（熱處理不當(dāng)）所致；若斷面粗糙，則更可能是外部應(yīng)力引起的開裂。
 NWO及HIP問題：這些問題通常與制程有關(guān)，可能由PCB板材或BGA載板在高溫reflow過程中變形引起。變形量的大小與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、PCB銅箔布線均勻性等因素有關(guān)。

 染色點(diǎn)位分布分析
對于存在染色的器件，可采用“染色點(diǎn)位分布"圖來呈現(xiàn)結(jié)果。圖中方格表示器件所有焊點(diǎn)的分布，不同顏色（如綠、黃、橙、紅）表示不同染色面積占比，方格內(nèi)數(shù)字（15）表示染色焊點(diǎn)的斷裂模式。這種方式能夠直觀地展示焊接質(zhì)量的整體狀況及具體問題的分布情況。

 結(jié)論

紅墨水試驗(yàn)機(jī)通過其試驗(yàn)流程和判定方法，為電子組裝焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)提供了有效手段。通過細(xì)致的觀察和分析，可以準(zhǔn)確判定焊接是否存在裂紋、斷裂等瑕疵，并進(jìn)一步追溯問題的根源。這對于提高電子產(chǎn)品的可靠性、降低故障率具有重要意義。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)，確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。