中電集團(tuán)某所型號PCBA環(huán)境試驗(yàn)高溫過程中出現(xiàn)信號中斷現(xiàn)象，經(jīng)多次歸零發(fā)現(xiàn)系N層PCB板由于采用普通烘箱快速自然升溫導(dǎo)致多層PCB裸板翹曲、形變，內(nèi)部線路與焊盤連接部位損傷。常溫接觸正常，80℃以上高溫試驗(yàn)時(shí)由于材料熱脹，線路與焊盤連接受損部位斷開，信號消失。

上述案例中，中電集團(tuán)某所PCBA出現(xiàn)損壞的根源在于電子元器件焊接裝配前沒有進(jìn)行烘干除潮。鎧德科技認(rèn)為電子元器件在焊接裝配前需要進(jìn)行烘干除潮的必要性有以下幾點(diǎn)：

1. 塑封元器件：濕度對塑封元器件的影響是一個(gè)復(fù)雜的多因素問題，涉及材料科學(xué)、封裝工藝和環(huán)境適應(yīng)性的綜合作用。雖然塑封材料（如環(huán)氧樹脂）有一定疏水性，但長期暴露于高濕環(huán)境（>60% RH）時(shí)，水分也會通過擴(kuò)散或毛細(xì)作用滲入內(nèi)部，與金屬部件（鍵合線、焊盤等）發(fā)生電化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生金屬氧化導(dǎo)致接觸電阻升高、信號失真，甚至斷路失效。例如，鋁鍵合線腐蝕生成氧化鋁絕緣層，造成開路等影響；

2. 分層與開裂（Delamination & Cracking）：

①吸濕后塑封材料膨脹（吸濕膨脹系數(shù)差異），與芯片/基板的熱膨脹系數(shù)（CTE）不匹配，在溫度循環(huán)時(shí)產(chǎn)生剪切應(yīng)力。未烘干的元件在焊接高溫（240-260°C）下，或通電工作過程時(shí)內(nèi)部水分汽化形成高壓蒸汽，導(dǎo)致封裝體分層或爆裂，產(chǎn)生爆米花效應(yīng)；②電子元器件烘干及焊接過程中，如未進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶荻壬郎乜刂埔仔纬煽焖俚母邷貨_擊，陶瓷、玻璃釉封裝器件金屬與非金屬接觸部位易因不同材質(zhì)熱失配產(chǎn)生微裂紋，空氣中濕氣或采用縮合型（吸濕固化）硅膠點(diǎn)膠固化過程中水分子通過裂紋進(jìn)入器件內(nèi)部，如不及時(shí)進(jìn)行烘干除潮、三防防護(hù)封閉微裂紋，內(nèi)部金屬材料易因潮濕產(chǎn)生濕腐蝕現(xiàn)象（二年左右阻值、容值明顯出現(xiàn)變化，嚴(yán)重的產(chǎn)生斷路現(xiàn)象）；空氣環(huán)境中硫等物質(zhì)經(jīng)密封裂紋（損傷）進(jìn)入與器件內(nèi)部金屬進(jìn)而發(fā)生硫化銀腐蝕，該現(xiàn)象往往在四年后逐漸顯現(xiàn)出PCBA組件數(shù)據(jù)漂移或功能失效等故障，此二種故障滯后現(xiàn)象（隱性缺陷）對整機(jī)危害性巨大，損失往往是批次性的；

3.隨著電子器件向高集成、小型化發(fā)展，線路日益密集，在電子行業(yè)制造過程中受潮器件在加溫焊接過程中焊料飛濺造成短路，要求器件焊接（手工、再留焊、波峰焊）前必須要進(jìn)行器件除濕烘干處理。尤其BGA、QFP等隱藏焊點(diǎn)或密間距器件，將因無法返修而報(bào)廢；

4.電化學(xué)遷移（Electrochemical Migration）：濕氣作為電解質(zhì)，在金屬電極間電場作用下，金屬離子遷移形成導(dǎo)電枝晶（如銀遷移），引發(fā)短路漏電，嚴(yán)重時(shí)直接短路燒毀；

5.材料性能退化：塑封材料吸水后玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）降低，機(jī)械強(qiáng)度下降，引發(fā)變形，產(chǎn)生吸濕塑化；在濕熱環(huán)境下，環(huán)氧樹脂中的酯鍵水解，導(dǎo)致材料脆化、開裂，喪失保護(hù)功能，產(chǎn)生水解反應(yīng)。常見的現(xiàn)象是LED在濕熱環(huán)境中發(fā)黃或微裂、光亮衰減。

最后，鎧德科技提醒：濕度對電子產(chǎn)品的影響不可忽視！電子組件焊接前、焊接清洗后及三防涂敷前后均需要按標(biāo)準(zhǔn)、工藝要求進(jìn)行安全烘干處理。

審核編輯 黃宇