IPC-7095D-CHINESE NP 2019 - 第140页
IPC-7095D-W AM1 CN 2019 年 1 月 124 图 7-62 染色和拉拔（撬动）显示印制板和 BGA 焊盘都有染色迹象 A – 印制板侧 B – BGA 侧 图 7-63 染色和拉拔（撬动）显示层压板断裂（焊盘坑裂） ， BGA 侧和印制板侧有染色迹象 A – BGA 侧 B – 印制板侧
IPC-7095D-WAM1 CN2019 年 1 月
123
图 7-60 焊球 / 连接盘界面处裂纹始发的切片
在某些情况下，研磨可能需要贯穿整个元器件以观测不同界面的完整性。借助于切片分析，通常的失效是组件
中出现了开路。这样的开路可能会发生于焊料界面上。
7.3.8.2 染色渗透法
染色渗透试验法可运用在工艺建立时、可靠性测试后及失效分析中，用来探测焊点开裂、焊
料润湿问题及印制板层压板断裂（焊盘坑裂）。这种方法中的样品浸于可穿透任何裂纹、分层区域或者开口空洞
的低粘性液体染料（Red Steel Dykem 或等效）中。样品然后分离，并检验焊点中或材料界面是否有染色出现。
染色增强了瑕疵的能见度，否则可能难以探测到。连接盘上出现染色表示焊料断裂或连接盘的润湿差，染色覆
盖量可用来估算焊料断裂程度或连接盘未润湿比例。
非常细小裂纹的检测必须采用适当的技术。包括采用合适的溶剂去除助焊剂的残留，切开的样品完全浸入染
料并在真空环境下暴露于染料中，参考 IPC-TM-650，方 法 2.4.42 的染色和拉拔（撬动）测试。也参见图 7-61，
图 7-62 和图 7-63。
图 7-61 染色和拉拔（撬动）显示 BGA 焊盘或印制板表面没有染色迹象
A – IC B – 印制板
IPC-7095D-WAM1 CN 2019 年 1 月
124
图 7-62 染色和拉拔（撬动）显示印制板和 BGA 焊盘都有染色迹象
A – 印制板侧
B – BGA 侧
图 7-63 染色和拉拔（撬动）显示层压板断裂（焊盘坑裂），BGA 侧和印制板侧有染色迹象
A – BGA 侧
B – 印制板侧
IPC-7095D-WAM1 CN2019 年 1 月
125
7.4 测试和产品验证
7.4.1 电气测试
电气测试常用来评估印制板组件的功能。两种常见的电气测试方法是探针测试（ICT 和飞针）
和 FT。
探针测试常用来探测由制造工艺导致的故障，也能隔离出大部分丧失功能的元器件。飞针测试采用机电控制的
探针来访问元器件，而 ICT 采用专用的针床工装夹具。飞针测试较慢，但不像 ICT 一样需要专用工装夹具。
探针测试发现的故障包括：
• 焊料桥连
• 焊点开路
• 元器件方向错误
• 错件
• 元器件失效
• 导体短路
探针测试可在组装结束后通过完整功能测试来补充。取决于产品类型和可接受性要求，产品功能测试简单的可
以如“通过 / 不通过”测试，或复杂的可像全电路功能检查那样。FT 常用来快速检测组件上的器件故障。
7.4.2 功能测试（FT）覆盖
考虑到当前电子组件的复杂度，测试的“覆盖”水平已成为业界的一大问题。
印制板或印制板组件越复杂，完整的测试越困难。在合理的时间（即成本效益）内，即使对组件的合理部分进
行测试可能也是困难的。
FT 是在生产线的最后阶段进行的。它模拟产品预期的运行环境。这样做是为了检查和纠正任何功能问题，它
通常只有在良率高时有效。
尽管将测试整合到硅器件中可能有助于印制板组件的测试，但这种策略却并不适用于印制板。测试的挑战在于
在合理的时间范围内提供一个高置信水平的测试覆盖。
7.4.3 老化测试
老化测试是完整印制板组件在应用上极限下的运行和环境测试。这种测试通常能发现比焊点
缺陷更多的与元器件相关的问题。老化测试仍用作对元器件评估。得益于某些形式的加速试验暴露可筛选出处
于失效边际的元器件，对电子组件的老化测试正在减少。
7.4.4 产品筛选测试
环境应力筛选（ESS）在持续生产筛选低劣产品质量以及潜在缺陷。ESS 将潜在缺陷加
速转化为实际失效，以消除这些潜在缺陷造成现场失效。ESS 程序必须十分小心，不能过于严酷而损害好的产
品并产生新的潜在缺陷。BGA 焊接疲劳寿命应该由这些 ESS 测试的热循环、其它测试以及运行寿命热环境来
评估。
7.5 空洞识别
了解 BGA 连接工艺所允许的空洞大小及空洞对可靠性的影响是很重要的。最终产品可接受的
详细要求
应当
符合 J-STD-001；工艺要求
应当
满足 IPC-A-610 的要求。本章节制定了有用的工艺开发和维持标
准以最小化空洞的发生。
业界数据表明焊点中的空洞不是个可靠性问题。组件再流后出现空洞标志着再流焊工艺已经发生且 BGA 焊球
特征已发生了改变。但是，工艺工程师的目标应该使空洞最小化，因为空洞出现频率过高可能意味着生产参数
需要调整。
已知的两个空洞原因是：
1）裹挟的助焊剂没有足够时间从焊膏中释放
2）印制板清洗不适当留有污染物