一、概述
红墨水试验（Dye and PryTest）是一种破坏性分析方法，利用红色染色剂在真空负压环境下渗入焊点微裂纹、虚焊等缺陷中，经干燥分离后通过观察断面染色情况来判断焊接质量。该试验严格遵循 IPC-TM-6502.4.1.5 标准执行，常用于BGA、QFN等底部引脚封装器件的焊接质量分析。
二、操作流程
1. 样品切割
根据样品大小评估是否需要切割。为保证焊点不受损坏，切割时应留有足够余量，推荐Zui小余量为25mm。切割时用低速保持稳定，原则上尽可能不进行样品切片，避免人为因素损坏。
2. 样品清洗
将样品浸入装有异丙醇（IPA）或的容器中，放在超声波清洗机中清洗5~10分钟。取出后用吹干或烘干，观察样品表面是否清洗干净。清洗目的是去除助焊剂残留、油污等可能阻碍墨水渗透的污染物。
3. 红墨水真空浸泡
将样品放入容器中，倒入红墨水完全没过样品，然后将容器放入真空渗透仪中。抽真空保持1分钟，此过程重复三次。抽真空完毕后，将样品倾斜45度角静放30分钟晾干。注意将待观察器件面朝上放置。
也有方案采用真空浸泡1小时的做法，具体可根据样品特性和标准要求调整。
4. 烘烤固化
将晾干后的样品放入烘箱烘烤。常用条件为：
常规方案：85℃烘烤12小时
快速方案：100℃烘烤4小时
温度上限：一般不超过120℃，以免超过PCB的Tg温度导致新的失效模式
烘烤目的是使渗入缺陷内部的墨水固化，便于后续分离和观察。
5. 器件分离
根据样品大小选择分离方式：
小零件：用AB胶固定在零件表面，用尖嘴钳垂直分离
大零件：用热态固化胶整体包裹，用wanneng材料试验机分离
关键点：尽量垂直分离器件，避免平推，防止因分离不当导致界面擦伤而影响判断。
6. 显微观察
将分离后的样品置于立体显微镜或金相显微镜下观察。检查焊点断面是否有红色染色痕迹，建议多角度观察以避免光线造成误判。记录染色位置和染色面积，分析失效模式。
三、注意事项
取样环节
取样过程避免样品受到外来机械应力损伤，需使用专用切割取样机
切割位置需保持与器件适当距离
清洗环节
染色前必须对样品进行认真清洗，选用或异丙醇等专用溶剂
确保被测焊点区域清洁、干燥、无油污、助焊剂残留或其他可能阻碍墨水渗透的污染物
染色液选择
选择憎水性、染色稳定、渗透性强的红墨水
避免红墨水吸湿空气中的水分，否则可能导致未存在裂纹的界面也被染色，使结果出现偏差
烘烤环节
温度一般控制在100℃左右，Zui高不超过120℃，以免超过PCB的Tg温度导致新的失效模式
分离环节
确保器件充分干燥并清理多余物
垂直分离器件，避免平推导致界面擦伤
结果判定
焊球出现红色染色，表示该处存在空隙或焊接断裂
通过断裂面的粗糙程度可判断是焊接不良还是后天外力造成的断裂
可根据染色面积占比进行量化判定（如单颗芯片染色面积比≥10%即判定为虚焊）
四、常用设备与耗材
| 切割设备 | 线切割机、水冷切割机 |
| 清洗剂 | 异丙醇（IPA）、 |
| 染色剂 | 专用低粘度红墨水 |
| 真空设备 | 真空渗透仪、真空干燥箱 |
| 烘烤设备 | 烘箱 |
| 观察设备 | 金相显微镜、立体显微镜 |
| 分离辅料 | AB胶、热态固化胶 |
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