四川纳卡检测服务有限公司 收藏

1. 检测目的

（1）焊接质量评估

• 检测虚焊和冷焊：在电子产品的组装过程中，虚焊和冷焊是常见的焊接问题。通过 Dye&Pry 方法，染料能够显示出焊接界面的真实接触情况。如果在撬裂后的界面上发现染料集中在某些区域，而其他区域没有染料渗透，这可能表明存在虚焊（焊接点未完全融合）或冷焊（焊接温度不够导致的不完全焊接）的情况。

• 评估焊点的完整性：焊点的完整性对于电子产品的可靠性至关重要。Dye&Pry 可以检测焊点内部是否存在裂纹、气孔等缺陷。例如，在大功率电子设备的焊点检测中，由于工作时会产生较大的热应力，通过这种方法可以提前发现焊点内部潜在的裂纹，避免在使用过程中出现故障。

（2）封装质量检测

• 检查封装内部缺陷：对于封装的电子产品，如集成电路（IC）封装、功率模块封装等，Dye&Pry 能够检测封装材料与芯片、引脚等部件之间是否存在分层现象。分层会导致散热不良、电气性能下降等问题。通过染色和撬裂，观察染料在封装界面的分布，可以确定是否存在分层以及分层的程度。

• 评估封装材料的密封性：染料的渗透情况还可以反映封装材料的密封性。如果在撬裂后发现染料渗透到了不应该出现的区域，可能意味着封装材料有微孔或缝隙，无法有效保护内部电子元件免受外界环境（如湿气、灰尘等）的影响。

（3）失效分析

• 确定失效原因：当电子产品出现故障时，Dye&Pry 是一种***失效分析工具。例如，如果电子设备因过热而失效，通过这种方法可以检查焊点是否因为热应力而出现开裂，或者封装材料是否因为高温而与内部元件分离。通过分析撬裂后的界面情况，能够找到导致故障的具体原因，如焊接不良、封装材料老化等。

• 改进措施制定：根据 Dye&Pry 检测得到的失效原因，可以针对性地制定改进措施。如果发现是焊接工艺导致的问题，可以优化焊接参数，如焊接温度、时间、焊料成分等；如果是封装材料或结构的问题，可以选择更合适的封装材料或改进封装设计。

1. 检测方法

（1）样品准备

• 选择代表性样品：从生产批次中选取具有代表性的电子产品部件，确保样品的尺寸、形状和结构能够反映该批次产品的典型特征。对于面积大于 1cm? 的部件，如大型 PCB，要注意选择包含不同类型焊点（如表面贴装焊点、通孔焊点）和封装结构的区域。

• 清洁样品表面：使用适当的溶剂（如乙醇、丙酮等）清洗样品表面，去除油污、灰尘等杂质，以确保染料能够更好地渗透。清洗后，将样品晾干或使用吹风机的冷风档吹干。

（2）染色过程

• 选择合适的染料：根据电子产品的材料和检测目的选择染料。一般要求染料具有良好的渗透性、与被检测材料有一定的亲和力，并且不会对材料造成化学损伤。例如，对于检测焊点质量，可以使用含有荧光染料的溶液，这样在后续观察中更容易发现染料的分布情况。

• 染色操作：将样品浸泡在染料溶液中，浸泡时间根据样品的材料和结构以及染料的特性而定，一般从数小时到数天不等。对于复杂的封装结构或厚的电路板，可能需要较长的浸泡时间以确保染料充分渗透到可能存在缺陷的区域。浸泡过程中，可以适当搅拌溶液或采用超声辅助渗透，提高染色效果。

（3）撬裂过程

• 机械撬裂方法：对于焊点，可以使用镊子、小型撬棒等工具，在焊点的边缘施加适当的机械力，将焊点撬起。在撬裂过程中，要注意力度的控制，避免过度破坏焊点结构，影响对缺陷的观察。对于封装结构，可以使用刀片或专用的封装撬裂工具，沿着封装边缘小心地切开封装材料，暴露出内部界面。

• 热应力撬裂方法（如有需要）：在某些情况下，单纯的机械撬裂可能无法有效暴露出内部缺陷，这时可以结合热应力。例如，将样品放置在加热台上，缓慢升高温度，使封装材料或焊点在热应力作用下产生开裂。但要注意控制温度，避免对样品造成额外的损坏。

（4）观察与分析

• 目视观察：在撬裂后，首***行目视观察。可以使用放大镜或低倍显微镜，观察染料在焊点或封装界面的分布情况。注意观察是否有染料集中的区域、是否存在未染色的空白区域（可能表示虚焊或分层）以及染料是否渗透到了不应该出现的区域（可能表示密封不良）。

• 显微镜观察（如需要高精度分析）：对于需要更详细分析的情况，使用光学显微镜或扫描电子显微镜（SEM）进行观察。光学显微镜可以提供较好的颜色和整体结构信息，而 SEM 能够提供更高的分辨率，观察到更细微的缺陷，如微裂纹、微观分层等。在使用显微镜观察时，要注意调整焦距、对比度等参数，以获得清晰的图像。

1. 相关标准与规范

（1）***

• IPC - TM - 650《Test Methods Manual》（国际电子工业联接协会标准）：该标准包含了 Dye&Pry 测试方法的相关内容。它规定了在电子行业中，针对不同类型电子产品部件（如 PCB、封装器件等）的 Dye&Pry 测试的具体步骤，包括样品制备、染色试剂的选择、撬裂方法以及结果评估标准等方面的内容，是电子行业进行 Dye&Pry 检测的重要参考依据。

• *** 1463:2003《Metallic and other inorganic coatings - Measurement of coating thickness - Microscopic method》：虽然主要是关于金属和其他无机涂层厚度的显微镜测量方法，但在 Dye&Pry 检测后的观察阶段，特别是当涉及到观察涂层与基体之间的界面（如焊点表面的金属涂层）时，该标准对于显微镜观察的精度、样品制备要求等内容有一定的参考价值。

（2）***

• GB/T 13298 - 1991《金属显微组织检验方法》：在 Dye&Pry 检测中，如果涉及到对金属焊点或金属封装部件内部显微组织的观察，此标准提供了金属显微组织检验的基本方法，包括试样（撬裂后的样品）的制备方法（如切割、镶嵌、研磨、抛光等）、显微镜观察的基本条件（如照明方式、放大倍数范围等）以及金属显微组织的评定原则，有助于***金属部分检测的规范性。

• GB/T 2900.1 - 2008《电工术语 基本术语》：这个标准定义了电子和电工领域的基本术语，在 Dye&Pry 检测报告和技术交流中，确保术语的统一和准确理解，为检测工作提供了术语规范。

（3）行业标准

• 在电子行业的各个细分领域，都有具体的行业标准。例如，在半导体行业，SEMI（国际半导体产业协会）标准规定了半导体芯片封装质量检测的详细流程和要求，其中包括 Dye&Pry 方法在芯片封装检测中的应用。对于芯片封装内部的分层、虚焊等缺陷的判定标准、观察方法以及结果报告格式等都有严格的规定，以确保半导体产品的质量和可靠性。在印制电路板行业，针对 PCB 焊点质量和封装结构的检测，行业标准也会详细规定 Dye&Pry 的具体操作步骤、合格标准以及数据记录方式。