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印制電路板含水率/吸水率測試檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-17 16:30:22 更新時(shí)間：2025-08-16 16:30:22

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

印制電路板含水率/吸水率測試檢測詳解

印制電路板（PCB）作為現(xiàn)代電子設(shè)備的核心組件，其性能穩(wěn)定性與可靠性直接受到材料物理特性的影響，其中含水率和吸水率是關(guān)鍵的質(zhì)量控制指標(biāo)。在PCB的生產(chǎn)、儲存和使用過程中，若材料吸收過多水分，可能導(dǎo)致在高溫環(huán)境（如回流焊過程）中出現(xiàn)“爆板”、“分層”或“銅箔起泡”等嚴(yán)重缺陷，嚴(yán)重影響電子產(chǎn)品的長期可靠性。因此，對印制電路板的含水率和吸水率進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的檢測，已成為PCB制造企業(yè)、電子裝配廠商以及第三方檢測機(jī)構(gòu)的重要質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。含水率通常指材料中所含水分的重量占干重的百分比，而吸水率則反映材料在特定條件下吸收水分的能力，二者均需通過標(biāo)準(zhǔn)化的檢測方法進(jìn)行量化分析。目前，國際上普遍采用的檢測標(biāo)準(zhǔn)包括IPC-TM-650 2.6.2（印制電路板含水率測試方法）、IEC 60068-2-30（濕熱試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)）以及ASTM D570（塑料材料吸水率測試標(biāo)準(zhǔn)）等。檢測項(xiàng)目不僅涵蓋靜態(tài)含水率測定，還涉及動(dòng)態(tài)吸水過程的監(jiān)測，以全面評估PCB材料在實(shí)際應(yīng)用中的環(huán)境適應(yīng)性。檢測儀器方面，高精度電子天平、恒溫恒濕箱、真空干燥箱和紅外水分測定儀等設(shè)備被廣泛使用。通過結(jié)合科學(xué)的檢測方法與嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)體系，能夠有效識別PCB材料的水分隱患，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化和可靠性驗(yàn)證提供數(shù)據(jù)支持。

主要檢測項(xiàng)目

印制電路板的含水率與吸水率檢測主要包括以下幾項(xiàng)核心內(nèi)容：1）初始含水率測試，用于評估PCB在出廠或使用前的初始水分狀態(tài)；2）吸水率測試，模擬PCB在高濕環(huán)境下的水分吸收過程；3）熱穩(wěn)定性測試，結(jié)合含水率變化評估材料在高溫條件下的水分釋放行為；4）分層與爆板風(fēng)險(xiǎn)評估，通過水分含量與溫度曲線分析潛在失效風(fēng)險(xiǎn)。這些項(xiàng)目共同構(gòu)成了一套完整的PCB材料環(huán)境適應(yīng)性評價(jià)體系。

常用檢測儀器

進(jìn)行含水率與吸水率檢測需依賴多種高精度儀器，常見設(shè)備包括：1）精密電子天平（精度達(dá)0.1mg），用于準(zhǔn)確稱量樣品在不同階段的質(zhì)量變化；2）恒溫恒濕箱（可設(shè)定溫度范圍：25℃~85℃，濕度范圍：10%~98%RH），模擬不同環(huán)境條件下的吸濕過程；3）真空干燥箱，用于在真空環(huán)境下快速去除樣品中水分，以測定干重；4）紅外水分測定儀，基于紅外輻射吸收原理，實(shí)現(xiàn)快速無損水分檢測；5）熱重分析儀（TGA），用于實(shí)時(shí)監(jiān)測樣品在升溫過程中的質(zhì)量損失，從而分析水分釋放行為。這些儀器協(xié)同工作，確保檢測過程的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性。

標(biāo)準(zhǔn)檢測方法

目前廣泛采用的檢測方法主要依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，具體包括：1）IPC-TM-650 2.6.2《印制電路板含水率測試方法》——該方法要求將PCB樣品在105±2℃的條件下干燥至恒重，計(jì)算其質(zhì)量損失百分比，即為含水率；2）ASTM D570《塑料材料吸水率的測試方法》——適用于FR-4等基材，將樣品浸泡于23℃蒸餾水中一定時(shí)間后取出，稱重并計(jì)算吸水率；3）IEC 60068-2-30《環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn) Db：交變濕熱（12h+12h循環(huán)）》——用于模擬復(fù)雜溫濕循環(huán)下PCB的吸放濕行為。檢測過程中需嚴(yán)格控制溫度、濕度、浸泡時(shí)間、干燥時(shí)間等參數(shù)，以確保結(jié)果的可比性與可信度。

檢測標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)

含水率與吸水率檢測必須遵循權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，以保證檢測結(jié)果的國際認(rèn)可性。主要參考標(biāo)準(zhǔn)如下：IPC-A-600《印制電路板的可接受性》規(guī)定了PCB含水率的上限值，通常要求在0.1%以下；IPC-6012《剛性印制板的性能規(guī)范》中明確指出，含水率超過0.2%可能影響焊接可靠性；ISO 17872《電子元器件的環(huán)境試驗(yàn)方法》對吸水率測試的環(huán)境條件、時(shí)間控制及結(jié)果判定提供了詳細(xì)指導(dǎo)；此外，中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2918《塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境》也對測試前的樣品預(yù)處理環(huán)境作出規(guī)定。企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域（如消費(fèi)電子、汽車電子、航空航天）選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，確保符合行業(yè)準(zhǔn)入與客戶要求。

結(jié)論

印制電路板的含水率與吸水率檢測是保障電子產(chǎn)品可靠性與壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過科學(xué)的檢測項(xiàng)目、先進(jìn)的檢測儀器、規(guī)范的檢測方法以及權(quán)威的檢測標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)能夠有效識別材料中的水分風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提升產(chǎn)品質(zhì)量。隨著電子設(shè)備向高密度、小型化和高溫耐受方向發(fā)展，對PCB水分控制的要求將愈加嚴(yán)格。因此，建立完善的含水率與吸水率檢測體系，已成為現(xiàn)代PCB制造企業(yè)不可或缺的質(zhì)量管理手段。