紅墨水染紅測試分析(Dye Test)的允收標準

紅墨水染紅測試分析允收標準

之前有網友詢問工作熊BGA的紅墨水染紅分析(Red Dye Penetration Test)後該如何判斷其允收及判對標準?

其實一開始這個問題還真的難倒工作熊了,因為紅墨水染紅測試為破壞性測試,而且一般最主要目的在檢查BGA的焊球(solder ball)焊接有無裂縫(crack)或焊接不良等問題,所以應該沒有所謂的正式判斷標準,而只有裂縫與否。

在網路上面查了一下也沒有查到有任何的相關文件定義墨水染紅分析後的允收標準,如果硬要找出個什麼判斷標準,或許可以參考文件工業標準 IPC-7095,Design and Assembly Process Implementation for BGAs(BGA封裝的設計與組裝製程實行標準)中的 7.4.1.6 章節,Accept/Reject Criteria for Void in Solder Balls(焊球的孔洞允收標準)。2012-Jul-01更新:7.5.1.7章節,Process Control Criteria for Voids in Solder Balls(焊球孔洞的製程控制標準)。







IPC-7095 7.4.1.6 規定了一般 BGA 焊球中氣泡(voids)大小的允收與判退標準,它將電子業分成三個等級,大部分的電子產品採用 Class 2 (商業/工業用的電子產品)為標準,它定義所有氣泡的孔直徑加起來,不可以超過 BGA 焊球(Ball)直徑的42%,也就是說超過42%就判退,如果以面積來算的話不可以超過20.25%。(2012-Jul-01更新:根據 IPC-7095B 7.5.1.7規格更新,現在BGA錫球內的氣泡準統一要求要不得大於25%(直徑)或6.25%(面積)。) 因為氣泡如果太大就容易造成空焊或焊錫斷裂等現象。

IPC-7098 7.4.1.6 Accept/Reject Criteria for Void in Solder Balls(焊球的孔洞允收標準)

不過話又說回來,上面的標準畢竟是使用X-Ray的透視圖來作為判斷的標準,但真正使用紅墨水染紅試驗是以外力拉扯下來的焊球孔洞,有可能比X-Ray照出來的要小一點,或是有些小孔沒有呈現出來,所以有些人可能會對這樣的允收標準,定義得比IPC-7095 7.4.1.6 稍微嚴格一點點,所以每家公司可能得是自己的需要自行定義允收的判斷標準。

「紅墨水染紅測試分析」紀錄表

一般紅墨水染紅試驗時會使用類似上圖的表格,同時紀錄 IC 與 PCB 的染紅情形,也可以加計孔洞的面積百分比(%)。工作熊曾經見過有些公司自行定義其紅墨水染紅試驗後的允收標準為:

1. 不可以有錫球或焊點破裂的現象,也就是焊球中不可以看到有任何的紅墨水。

2. 孔洞的面積加總不可以超過焊球面積的25%。

  IC side PCB side
允收。
沒有孔洞也沒有紅墨水在焊球內
紅墨水染紅測試分析-IC面,允收 紅墨水染紅測試分析-PCB面,允收
判退。
紅墨水進到焊球內側,表示焊球破裂。
紅墨水染紅測試分析-IC面,判退,破裂 紅墨水染紅測試分析-PCB面,判退,破裂
判退。
孔洞(voids) 超過25%面積。
紅墨水染紅測試分析-IC面,判退,孔洞 紅墨水染紅測試分析-PCB面,判退,孔洞

以上資料僅供參考,感謝資料提供者。


延伸閱讀:
BGA錫球缺點的幾種檢查方法
如何由X-Ray來判斷BGA有否空焊
如何分析市場返修的電子不良品及BGA不良
用滲透染紅試驗 (Red Dye Penetration Test)查看BGA焊錫


訪客留言內容(Comments)

很受用,謝謝你!另外,可請問你有關於IPC-A610D與E的差異資料嗎?謝謝你!

fb;
這個可能要請你去查詢IPC的變更計錄,我目前沒有這個資料。

IPC官網就可以下載差異資料~~~但很難看的懂!!

由紅墨水測試來判斷孔洞似乎不太合適,但可以作為參照,今天看一客戶發了個HP dye測試SVTP,說目的是 due to board flexure 造成的染色糾結得很了,哥你幫忙分析看看,這個是啥意思,其他染色都不判?

對不起!個人才疏學淺,看不太懂你的中文。
是否詳述一下你的問題,
紅墨水可以做初步的BGA錫球是否有裂縫的參考,孔洞使用X-Ray就可以了。

那QFN的GND PAD 的VOID 有規定多少%?有IPC的資料?
我找了一下 沒有…..

有人知道??

QFN Void for GND Pad area 越小越好,印刷面積建議至少滿足75%.
主要原因是散熱的考量.
真要說標準,可參考印刷條件的規範
IPC-7527 Requirements for Solder Paste Printing

(1)IPC-J-STD-001E Table 7-17 Dimensional Criteria – BTC
Thermal Plane Void Criteria :Note 6:
Note 6: Acceptance criteria will need to be established between the manufacturer and user.

(2)IPC-A-610F 8.17 (BTC)
Thermal Plane Void Criteria :Note 1
Note 1: Acceptance criteria will need to be established between the Manufacturer and User.


訪客留言注意事項:
1.首次留言須通過審核後內容才會出現在版面上,請不要重覆留言。
2.留言時請在相關主題文章下留言,與主題不相關的留言將會被視為垃圾留言,請善加利用【搜尋框】尋找相關文章,找不到主題時請在「水平選單」的「留言板」留言。
3. 留言前請先用【搜尋框】尋找相關文章,自己做一點功課後再留言。沒有前因後果的內容,工作熊不一定會瞭解你在說什麼,就更無法回答你的問題。
4. 工作熊並非某一方面的專家,所以回答的內容或許會有不正確的地方,服用前還請三思。如果您想詢問關於電路板方面的工程問題,前先參考這篇文章【詢問工程問題,請提供足夠的資訊以利有效回答】 把自己的問題想清楚了再來詢問,並且請提供足夠的資訊,這樣才能有效回答問題。
5. 工作熊每則留言都會看,但不會每則留言都回答,尤其是只有問候之類的內容。
6. 留言詢問時請注意您的態度,工作熊不是你的「細漢」,更沒有拿你的薪水,所以不接受吆喝工作熊的態度來回答你的問題。
7. 歡迎您訂閱本部落格的最新文章,當有新文章時會主動以電子郵件通知你。

您有話要說(Leave a comment)

(required)

(required)