你能说出红墨水为什么会这样流动吗试一试把你的解释写在这里

热水有向上运动，冷却后从周围向下运动的自然循环方式。在冷水中的墨水仅仅依靠布朗运动来扩散，所以红墨水跟着这股水流的运动，和冷水中不一样功能不良真的是很多PCBA电子公司的痛，尤其现在的CPU几乎全都采用BGA封装，当有开机不良品从客户端退回，需要分析不良原因时，最常采用的就是红墨水测试(Red Dye Test)法了，因为红墨水测试的好处是可以让人一目了然，了解整颗BGA在哪些位置有锡球发生了裂缝(crack)问题，方便制程及研发单位快速了解可能原因与可能的应力(Stress)来源。

不过，这红墨水测试其实是一种破坏性测试，建议一定要等到所有非破坏性的可行方案都试过了，最后才做这个红墨水破坏性测试。做过红墨水测试的样品，理论上还是可以再拿去做切片(Cross-Section)做进一步的SEM(Scanning Electron Microscope)显微照相及EDX(Energy-Dispersive X-ray spectroscopy)金属元素分析，但样品毕竟已在红墨水测试时曾经过外力破坏，而且部分区域可能被红墨水或其他物质污染，也就是已非第一现场，所以后续的分析结果就会被持以保留态度。

另外，红墨水测试无法判断PCB内层是否有问题，有些不良原因可能是PCB的导通孔(via)断裂，或是内层微短路(CAF, Conductive Anodic Filament)所造成，一旦做了红墨水测试，这些现象就可能会消失或被破坏。

所以，一般比较谨慎的作法是先用电性测试的手法，尽可能找到是那几颗锡球与线路可能出现了问题，然后抽丝剥茧，一步步的排查缩小可能范围，最好还要分得出来是开路还是短路，最后直接做切片，直捣黄龙，一掷中的。

不过本人还是以红墨水试验为淮来做说明，下面是一般实验室(lab)做红墨水试验后所出的报告格式，有些实验室可能会有少许的不同，但表示方法都大同小异。

BGA红墨水锡球断裂面Type表示：

配合最上面的BGA锡球断裂面的图示，下面用颜色来代表锡球(ball)的断裂面。

Type 0 锡球无裂缝

Type 1 裂缝发生在锡球与零件焊垫底层之间。 零件焊垫与本体剥离。焊锡性良好。

Type 2 裂缝发生在锡球与零件焊垫表层之间。 零件焊垫完整，断裂在零件端焊锡面。

Type 3 裂缝发生在锡球与PCB焊垫表层之间。 PCB焊垫完整，断裂在PCB端焊锡面。

Type 4 裂缝发生在锡球与PCB焊垫底层之间。 焊垫与PCB本体剥离。焊锡性如果是Type 1 或 4 缝隙发生在焊垫底层，一般认为是应力(Stress)所造成的机率最大，而应力可能来自PCB板弯，组装制程中应力（比如说锁螺丝、针床测试），使用者弯曲产品，或使用者不小心摔落桌面或地面锁造成。虽然已经可以证明焊锡(Solderability)没有问题，但也不排除零件或PCB经过多次回焊高温洗礼后造成焊垫的Bonding-Force降低的影响，一般来说焊垫都可以在三次以内正常焊锡而不会脱落，如果PCB或BGA零件经过多次重工或不当高温，也有很大可能造成焊垫脱落的现象。

如果是Type 2 或 3 缝隙发生在焊垫表层，一般认为也是应力(Stress)所造成的机率最大，其次也有可能是「NWO(Non-Wet-Open)」焊锡问题所造成，正常情况下由有经验的工程师在显微镜下观察就可以判断是否与焊锡有关，断裂面如果层光滑亮面则可能为焊锡问题，如果判断不出来就必须再进一步做切片(Cross-Section)，检查IMC(Intermetallic Component)的生成状况以做判断，如果是ENIG的版子，可能还得打EDX看是否有「黑垫(Black pad)」现象，不过如果是黑垫也不应该只有BGA有问题，其他零件多多少少也会出现问题才对？仅供参考

烧结试样的 SEM 分析采用日本日立公司生产的 S-520 扫描电子显微镜完成。首先将试样的新鲜断裂面在 IB-3 离子溅射渡膜仪中喷渡厚度约为 10 ～20 nm 的金，对结构致密的部分试样断裂面采用 40%浓度的氢氟酸 ( HF) 侵蚀 20min 后进行镀金，然后放入 SEM样品室内进行观察，电子枪电压采用 20kV，电子束流为 150 mA，并用照相方式记录样品的二次电子图像 ( 或称之为形貌像) 。

SEM是

扫描电子显微镜

，主要用于电子显微成像，接配电子显微分析附件，可做相应的特征分析，

最常用的是聚焦

电子束

和样品相互作用区发射出的元素特征

X-射线

，可用EDS或者WDS进行探测分析，获得微区（作用区）元素成分信息，而EDS或者WDS这类电子显微分析附件却来源于EPMA。

SEM就是一个电子显微分析平台，分析附件可根据用户需要来选配，有需要这个的，有需要那个的，因此

扫描电镜

结构种类具有多样性，从tiny、small、little

style，to

middle、large、huge

style.

就EDS或WDS分析技术来讲，在SEM上使用，基本上使用无

标样

分析，获得很粗糙的

半定量

结果。

而EPMA在SEM商品化10年前，就已经开始实用了，其主要目的，就是要精确获得微米尺度晶粒或颗粒的成分信息.

主要分析手段是WDS，一般配置4个WDS，基于此，EPMA结构比较单一，各品牌型号结构差距不大。EMPA追求电子显微分析结果精准，因此

电子光学

设计不追求高分辨，电子显微分析对汇聚束的要求相匹配即可。

早期EPMA成像手段主要采用同轴

光学显微镜

，然后移动样品台或移动汇聚电子束，找到感兴趣区，当前依然保留同轴光镜，用来校准WD。EMPA对电子光学系统工作条件的稳定性要求超过SEM很多很多，控制系统增加了一些

负反馈

机制，确保分析条件和标样分析保持很小的误差。

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