挠性覆铜箔由聚酰亚胺或聚酯薄膜、粘接胶层与铜箔压合而成,是柔性印制电路板FPC的基础原材料。高分子基材与胶层属于多孔高分子体系,在潮湿环境下会吸收水分,吸湿后材料尺寸膨胀、介电常数变化、胶层剥离强度下降;在SMT回流焊高温工序,材料内部水分快速汽化,产生内压,引发板材起泡、分层,造成线路板批量报废。吸水性试验通过浸泡前后称重,定量测定挠性覆铜箔吸湿率,评估材料吸湿特性。
吸水性试验目的
吸水性试验用于测定挠性覆铜箔在规定水环境下的吸湿质量百分比,评价基材与胶层体系吸水倾向。吸湿率是FPC材料关键指标,直接决定材料在潮湿存储、加工、使用场景下的稳定性。试验可用于不同基材、胶黏剂配方之间的对比筛选,原材料入厂质量检验,评估材料在湿热环境与高温焊接工艺下的分层起泡风险,为材料选型、工艺窗口设计提供数据支撑。
试验方法
- 沸水浸泡法:将干燥称重后的试样浸入沸腾去离子水中,保持规定浸泡时长,取出冷却、干燥表面水分后再次称重。
- 恒温浸泡法:在设定温度水浴中长时间浸泡,适用于评估常温或中温潮湿环境长期吸湿特性。
- 试样预处理:样品提前烘干,去除材料内部原有残留水分,冷却至室温后称量初始质量。
- 吸湿率计算:利用浸泡前后质量差值除以试样初始质量,计算得到材料吸水率。
实际检测经验:试样取出后表面残留游离水分如果没有规范擦干,会造成称重结果虚高,导致吸水率偏大;冷却环境的空气湿度也会影响样品再次吸水,称量操作需要快速完成。
相关标准
| 标准编号 | 标准名称 | 适用范围 |
|---|---|---|
| GB/T 13557-2017 | 印制电路用挠性覆铜箔材料试验方法 | 挠性覆铜箔吸水率测试方法 |
| IPC-TM-650 2.6.2.1 | Water Absorption | 印制板材料吸水性国际通用测试规范 |
针对特殊薄型挠性覆铜箔,可按照客户技术协议调整浸泡温度与浸泡时长。
试验流程
- 样品裁切:按照标准尺寸裁切挠性覆铜箔试样,去除边缘毛刺。
- 烘干预处理:样品放入烘箱按规定温度烘干,去除内部残留水分,置于干燥器冷却至室温。
- 初始称重:使用分析天平称量并记录样品干燥初始质量。
- 浸泡加载:将试样浸入水浴,执行沸水浸泡或恒温浸泡,保持设定时长。
- 取出处理:到达浸泡时间,取出样品,快速去除表面附着游离水。
- 吸湿后称重:在干燥环境下快速称量浸泡后样品质量。
- 计算吸水率:根据质量变化计算吸湿率,平行样求取平均值。
- 报告出具:记录浸泡条件、平行样数据、吸水率结果。
第三方试验服务
第三方吸水性试验使用分析天平、温控水浴、恒温烘箱、干燥器,全程环境可控。企业内部简易测试缺少恒温干燥与干燥冷却环境,空气中水汽干扰称重,重复性差。第三方吸水性测试适用于PI、PET基材挠性覆铜箔,用于材料配方对比、来料检验、FPC供应链材料认证。
吸湿影响评价
吸湿影响评价不能仅看吸水率数值大小,需要结合后续加工工艺评估风险。同样吸水率的材料,胶层体系不同,回流焊起泡风险差异很大。高吸水率材料在潮湿仓储环境下,不仅存在焊接分层风险,长期使用下胶层剥离强度下降,线路耐电压性能劣化。评价需要结合吸水率、剥离强度、热分层测试结果,综合评估材料在存储、加工、终端湿热工况下的可靠性。
总结
挠性覆铜箔吸水性试验通过浸泡前后称重测定材料吸水率,评估挠性覆铜箔基材与胶层的吸湿倾向,预判FPC材料在潮湿存储、SMT高温焊接过程中的起泡、分层风险。第三方标准化吸水性试验可为材料研发配方筛选、来料质量管控、供应链材料认证提供定量吸湿数据,规避FPC加工与使用过程中的吸湿失效问题。
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