印刷電路板(PCB)作為電子產品的核心載體,若用于戶外或嚴苛工業環境(如基站、車載、光伏逆變器),需承受紫外線、溫濕度循環、鹽霧、污染物等多重環境應力。耐候性不足會導致阻焊層黃變、銅箔氧化、絕緣電阻下降、焊點開裂等問題,最終引發功能失效。PCB耐候性測試旨在模擬長期戶外暴露效應,驗證其可靠性。
測試標準與依據
主要參考標準:
IPC-TM-650 2.6.3(耐濕熱與絕緣電阻)
IEC 60068-2系列(環境試驗)
UL 796(PCB安全標準)
JESD22-A101(穩態溫濕度偏壓測試)
測試項目與方法
1. 高溫高濕偏壓測試(THB)
條件:85℃ / 85% RH,施加工作電壓
時間:500–1000 小時
監測:絕緣電阻(IR)是否 ≥ 10? Ω,有無電化學遷移(CAF)
2. 溫濕度循環測試(TCT)
循環曲線:-40℃ ? +125℃,每循環30分鐘
循環次數:500–1000 次
檢查:焊盤剝離、微裂紋、阻焊層開裂
3. 紫外老化測試
光源:UVA-340 燈管(模擬295–365nm紫外線)
輻照度:0.76 W/m2@340nm
時間:500–1000 小時
評估:阻焊層變色、光澤度損失、附著力下降
4. 鹽霧測試(針對金屬化孔與裸銅)
NSS測試:48–96 小時
檢查:孔壁腐蝕、表面銅氧化
材料與工藝影響
基材選擇:FR-4常規板耐候性有限;戶外應用推薦高Tg、低吸水率材料(如IT-180A、Rogers RO4000)
阻焊油墨:需選用抗UV型(如Taiyo PSR-4000 AZ 系列)
表面處理:ENIG、OSP 在濕熱下易退化;沉銀/沉錫需嚴格控厚
結論
PCB耐候性測試是保障戶外電子設備長期可靠運行的必要環節。未來隨著5G基站、新能源、智能交通等戶外電子系統爆發,高可靠性PCB的耐候設計與驗證將成為行業競爭關鍵點。


