医疗电子仪器SMT加工中预防湿度导致焊点失效

在医疗电子仪器的生产过程中，PCBA加工和SMT贴片加工是至关重要的环节，焊点的质量直接影响着整个医疗电子仪器的性能和可靠性。而湿度作为一个关键的环境因素，若控制不当，极易导致焊点失效，进而影响医疗电子仪器的正常使用。因此，深入了解湿度对焊点的影响，并采取有效的预防措施，对于保障医疗电子仪器的质量具有重要意义。​

一、湿度对焊点失效的影响​

在SMT贴片加工过程中，湿度主要通过以下几个方面对焊点产生影响，从而导致焊点失效。​

（一）元器件受潮​

潮湿的环境中，空气中的水分会吸附在电子元器件表面，尤其是引脚和焊盘部位。当这些受潮的元器件进行焊接时，在高温焊接过程中，水分会迅速汽化，形成气泡。气泡的存在会导致焊点内部出现空洞、气孔等缺陷，严重影响焊点的机械强度和导电性能。此外，长期处于高湿度环境中，元器件引脚可能会发生氧化和腐蚀，形成氧化膜，阻碍焊料与引脚的良好结合，导致虚焊、假焊等焊点缺陷。​

（二）焊料受潮​

焊料，如焊锡丝、焊锡膏等，若存储不当，吸收了空气中的水分，在焊接过程中，水分会与焊料发生反应，产生氧化物和气体。这些氧化物会降低焊料的流动性和润湿性，使焊料难以在焊盘和元器件引脚上铺展，形成良好的焊点。同时，产生的气体可能会在焊点内部形成气泡，导致焊点结构疏松，强度下降。​

（三）PCB基板受潮​

PCB基板在潮湿环境中容易吸收水分，尤其是多层PCB基板，水分可能会渗透到基板内部。在焊接过程中，基板内部的水分受热汽化，产生的蒸汽压力可能会导致基板变形、分层，进而影响焊点的稳定性。此外，潮湿的PCB基板表面绝缘电阻会降低，可能会引起漏电等问题，长期使用还可能导致焊点腐蚀失效。​

二、预防湿度导致焊点失效的措施​

（一）环境湿度控制​

在PCBA加工和SMT贴片加工的生产车间，应配备专业的温湿度控制设备，如空调、除湿机等，将车间内的湿度控制在合适的范围内。一般来说，SMT加工车间的相对湿度应控制在40%~60%之间，这是大多数电子元器件和焊料适宜的工作环境湿度。同时，要定期对温湿度控制设备进行维护和校准，确保其正常运行，以保证车间内湿度的稳定。此外，还应在车间内设置温湿度监测装置，实时监测环境湿度，一旦发现湿度超出规定范围，及时采取措施进行调整。​

（二）物料管理​

1. 元器件存储与防潮​

• 电子元器件在采购入库后，应存放在干燥、通风的仓库中，避免直接暴露在潮湿的环境中。对于受潮敏感的元器件，如集成电路、钽电容等，应存放在防潮箱或防潮柜中，并对防潮箱或防潮柜进行定期检查，确保其内部湿度符合要求，一般应控制在20%以下。​

• 元器件在运输和搬运过程中，应采取防潮措施，如使用防潮包装材料，如防潮袋、防潮膜等，防止元器件在运输过程中受潮。​

• 对于开封后的元器件，应尽快使用，若不能及时使用，应重新进行密封包装，并做好防潮处理。同时，要记录开封时间，以便控制使用期限，避免元器件长时间暴露在潮湿环境中。​

2. 焊料存储与管理​

• 焊锡丝、焊锡膏等焊料应存放在干燥、阴凉的地方，避免阳光直射和潮湿环境。焊锡膏通常对湿度较为敏感，应存放在温度为2℃~10℃、相对湿度低于60%的冷藏环境中，以延长其使用寿命和保持良好的性能。​

• 从冷藏环境中取出的焊锡膏，应在室温下放置一段时间，使其温度回升至室温后再开封使用，避免因温差导致焊锡膏表面凝结水汽。​

• 对于焊料的使用，应遵循"先进先出"的原则，确保使用的焊料在有效期内，并且性能稳定。​

（三）工艺控制​

1. 焊前处理​

• 在进行SMT贴片加工前，应对PCB基板和电子元器件进行清洁处理，去除表面的灰尘、油污和氧化物等杂质，以提高焊料的润湿性和焊点的结合力。可以使用酒精、丙酮等清洁剂进行清洗，清洗后应确保表面干燥。​

• 对于受潮的PCB基板和元器件，在焊接前应进行干燥处理。PCB基板可以通过高温烘烤的方式进行干燥，烘烤温度和时间应根据基板的材质和受潮程度进行合理设置，一般烘烤温度为100℃~120℃，时间为1~2小时。元器件的干燥处理应根据其特性选择合适的方法，对于不能承受高温的元器件，可以采用低湿度的干燥空气吹拂或放置在防潮箱中进行干燥。​

2. 焊接过程控制​

• 在SMT贴片焊接过程中，应合理设置焊接温度、时间等工艺参数。焊接温度过高或过低、时间过长或过短都会影响焊点的质量。对于不同的元器件和焊料，应根据其规格和要求制定相应的焊接工艺参数，并在生产过程中进行严格控制。​

• 采用合适的焊接方法，如回流焊、波峰焊等。回流焊过程中，要确保炉膛内的湿度较低，避免水分对焊接过程产生影响。可以通过对炉膛进行氮气保护等方式，降低炉膛内的氧气和水分含量，提高焊接质量。波峰焊时，要注意焊料波峰的稳定性和温度控制，同时确保助焊剂的涂布均匀，以增强焊料的润湿性和防潮能力。​

• 合理使用助焊剂，助焊剂可以去除焊接表面的氧化物，降低焊料的表面张力，提高焊料的润湿性。应选择适合潮湿环境的助焊剂，如具有良好防潮性能的助焊剂，并控制助焊剂的用量，避免过多或过少影响焊接效果。​

（四）质量检测与防护​

1. 焊点质量检测​

• 在PCBA加工完成后，应进行焊点质量检测，及时发现因湿度等因素导致的焊点缺陷。可以采用目视检测、X射线检测、自动光学检测（AOI）等方法，对焊点的外观、内部结构等进行检测，确保焊点质量符合要求。​

• 对于检测出的焊点缺陷，如虚焊、假焊、气孔、空洞等，应分析其产生的原因，若是因湿度问题导致的，应及时采取相应的改进措施，如调整环境湿度、加强物料防潮管理等。​

2. 焊点防护处理​

• 为了提高焊点的防潮能力，可以对焊点进行防护处理，如涂覆防潮涂料、三防漆等。防潮涂料可以在焊点表面形成一层保护膜，阻止水分、氧气等有害物质与焊点接触，从而延长焊点的使用寿命。在涂覆防潮涂料时，应确保焊点表面清洁干燥，涂料涂布均匀，无气泡、漏涂等现象。​

总之，在医疗电子仪器的SMT加工和PCBA加工过程中，湿度是导致焊点失效的重要因素之一。通过对环境湿度的严格控制、物料的科学管理、焊接工艺的合理优化以及质量检测与防护措施的有效实施，可以有效地预防因湿度导致的焊点失效问题，提高医疗电子仪器的质量和可靠性，为医疗行业的发展提供有力的保障。

因设备、物料、生产工艺等不同因素，内容仅供参考。了解更多smt贴片加工知识，欢迎访问深圳PCBA加工厂-1943科技。