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PCB不良分析時應該用紅墨水染色或切片的優缺點
紅墨水染色(red-dye-penetration)及切片(cross-section)應該選擇做那一種檢測比較好呢？工作熊在做電子產品的不良分析時，經常會碰到有人問起這個問題。工作熊必須先強調一下，紅墨水及切片兩者都是破壞性的檢測，通常是用來檢測CSP、BGA或LGA這類焊點位於本體下方的電子零件焊接是否有破裂，其他電子零件的焊點品質也可以使用，只是其他零件的焊點可以在不破壞樣本的情況下直接用顯微鏡觀察，基本上就不建議使用破壞性檢測了。
工作熊還是得強調一下，這兩種檢查方法最好都委託給有經驗的技術人員來執行及分析，盡量可以找到心細手巧的技術人來員操作，否則一旦出錯，不只分析不出原因，連證據都可能會不見，更要小心不可因為破壞性檢測操作而將原本不存在的現象做出來造成誤導，或原本應該出現的證據做不見。
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什麼是紅墨水滲透染紅檢測？
所謂的紅墨水檢測「Red Dye Penetration Test」，一般稱為「滲透染紅試驗」，俗稱「紅墨水實驗」，也有人用「Dye and Pry」來稱呼之，意思是染色後將之翹起檢查。其方法就是將懷疑有焊接品質問題的PCBA樣本放置於顏色鮮明且可以滲透進小縫隙的染劑中，期間可能需要用到抽真空的脫氣設備，來幫助排除氣泡，避免包風，阻礙紅墨水滲透染色，烘烤固化藥水，之後再將懷疑有問題的電子零件從PCB拔起，放置於顯微鏡下觀察焊點是否有被染色，有染色的焊點就是有破裂或沒有被焊接到的地方。
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什麼是切片檢測？
而切片(cross-section)基本上是使用切割機將有需要分析的電子零件包含PCB一起切割下來成為較小尺寸的樣品（切片無法檢測太大的養品），然後使用樹脂密封並固定需要切片的樣品，接著研磨和拋光，通常是垂直切片研磨，這個動作非常重要，因為磨多少及角度都是個技術活，有時還得染色以方便觀察，之後將焊點放置於顯微鏡下仔細觀察焊點的剖面結構。
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切片及紅墨水檢測該選哪一種檢測更準確？
至於紅墨水及切片該如何選擇？如果你的不良品只有一片，個人會建議直接做切片，因為切片比較精細，也比較能看到問題，而且還有機會同時看到BGA的錫球焊點與PCB結構的問題，因為開路不只會發生在BGA焊點，也可能出現在IMC層或是PCB內部堆疊的卯接點(via)，另外短路除了可能是焊點溢錫或錫鬚短路外，也可能是PCB內層發生CAF微短路。不過製作切片時一定要把有問題的PCBA切割下來才能做分析，而且所以一定要確切的指出是哪顆BGA有問題，最好也能指出是BGA的那個焊點，至少要鎖定大概是哪幾顆錫球有問題，這樣比較能節省時間（檢測費用是按時間算的），因為製做切片的時候可是非常耗費時間的，如果時間不是問題或是真的無法事先確認有問題的錫球時，則可以一排一排BGA的錫球切下去觀察，這樣雖然花時間也花金錢，但是比較能看到問題點，記得要有耐心，因為可能一次要觀察好幾十個甚至好幾百顆的錫球，看多了總有眼花的時候，因為容易出錯，所以不能急，最好可以有兩個人同時確認。
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如果你有好幾片相同不良現象的電路板可以做分析，或只是想要了解BGA零件整體焊接的概況，則可以考慮先做紅墨水檢測，等到對焊點品質有個概略的了解後，再決定是否要做切片檢測，因為紅墨水屬於比較粗糙的破壞分析法，它通常只能觀察到焊點的正面，也就是零件被撬開後的焊點斷裂表面，一般可以看出焊點有沒有發生裂縫及HIP之類的不良，但較難看出IMC層是否有問題，而且如何判斷也是一門學問，不過如果是焊點較多的零件，紅墨水倒不失為一個有效的方法，因為一次可以同時看遍整顆BGA的所有焊點。
整體而言，同樣檢測一顆BGA零件的焊點品質，紅墨水檢測會比切片來得便宜，因為切片比較花時間，而且比較focus在局部的位置並放大檢視，也就是當你已經確切的知道不良是發生在哪一顆零件的那個錫球後，直接切到那個位置就能放大且清楚的觀察該處錫球的整個剖面結構，同時可以觀察是錫球裂開？還是焊墊撕裂？或是破裂在IMC層，甚至可以觀察PCB的導通孔結構及對齊錯位狀態。
切片及紅墨水檢測的優缺點
綜上所述，切片的優點是可以詳細且較全面的檢視已確認焊點的整體結構，包含錫球的焊點是否錫裂或HIP缺點，也可以觀察IMC層、PCB焊墊、BGA的substrate焊墊，也可以觀察PCB本身結構是否有問題。缺點是檢查費用較貴，較不適合同時檢視同一顆BGA零件的所有焊點。
而紅墨水檢測的優點則是操作較簡便，檢驗成本低。可以全面觀察整顆BGA的所有錫球焊點的狀況，如果有焊錫破裂也可以大致看出是斷裂在零件端(component side)或是PCB端(PCB side)，或是焊墊撕裂，或是雙球HIP問題。缺點則是不夠詳細，如果破裂是發生在IMC層時較難判斷IMC長得好不好，也就是較難判定焊錫斷裂究竟是焊接製程問題，還是應力所造成的問題，另外，紅墨水檢測也較容易出現操作失誤問題，比如紅墨水可能因氣泡造成滲透不足，檢測不到。
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