物联网PCB高温、高湿、振动下怎么保证不坏？

应对高温：选对基材 + 控制温升，避免基材软化

1. 耐温基材选择：户外、工业场景优先用高 Tg FR-4（如生益 S1141，Tg≥170℃），其在 80℃下老化 5000 小时后，介电常数波动≤2%，层间剥离强度下降≤5%；极端高温场景（如靠近加热设备）用 PI 基材（杜邦 Kapton® HN，耐温 - 40℃~200℃），即使 150℃也不会软化。某户外光照传感器用普通 FR-4 PCB，60℃时数据漂移超 10%；换成生益 S1141 基材后，漂移控制在 ±1%。
2. 温升控制设计：无线模块、电源芯片等发热元件会让 PCB 局部温度升高（如 LoRa 模块发射时温度达 70℃），需通过 “散热设计” 降低温升：在发热元件下方布置散热过孔（孔径 0.3mm，间距 1mm），将热量传导至 PCB 背面；表面设计铜箔散热网格（线宽 0.2mm，间距 0.5mm），增大散热面积；必要时粘贴铝制散热片（导热系数≥2W/m?K），将元件温度从 70℃降至 55℃。

应对高湿：防水涂层 + 防腐工艺，避免线路腐蚀

1. 全表面防水涂层：PCB 整体喷涂纳米防水涂层（如道康宁 AF-1600，厚度 5-10μm），接触角≥110°，潮气无法附着；高湿场景（如水下传感器）需用环氧灌封胶（汉高 Henkel Loctite EA 9466）灌封，灌封厚度≥2mm，防水等级达 IP67，水下 1m 浸泡 30 分钟无渗漏。某农业土壤传感器用普通 PCB，3 个月后因高湿线路腐蚀，数据采集失败；喷涂防水涂层后，2 年无腐蚀现象。
2. 抗腐表面处理：焊盘采用 “沉金 + 化学镍 + 钝化” 复合工艺（镍层 5μm，金层 1.5μm，钝化层 8nm），90% RH 环境下放置 2 年，焊盘氧化率≤0.5%，远优于 OSP 处理（氧化率 15%）；阻焊油墨选用耐湿热型（如太阳油墨 PSR-4000），固化后无针孔，避免潮气通过针孔侵入线路。

应对振动：焊点强化 + 结构补强，避免元件脱落

1. 抗疲劳焊点工艺：核心元件（MCU、无线模块）的焊盘设计为 “泪滴形”（半径≥0.5mm），减少振动时的应力集中；采用 Sn96.5Ag3.0Cu0.5 无铅焊锡（延伸率≥15%），其抗疲劳性能是传统锡铅焊锡的 2 倍，200 万次振动（200Hz，0.5mm 振幅）后焊点断裂率≤2%；微型元件底部点涂耐高温红胶（耐温≥150℃，剪切强度≥10MPa），振动后元件脱落率≤0.1%。某工业振动传感器用普通焊点，6 个月后元件脱落率达 8%；优化后脱落率降至 0.3%。
2. PCB 结构补强：在 PCB 背面粘贴不锈钢补强板（厚度 0.1-0.2mm），覆盖元件密集区域，抗弯曲强度从 150MPa 提升至 300MPa；连接器采用 “锁扣式 + 防水胶圈” 封装（符合 ISO 16750-3），焊接后用环氧树脂填充接口与 PCB 间隙，振动后接口松动率≤0.1%；PCB 边缘采用 “弧形过渡”（半径≥2mm），避免直角处应力集中导致的开裂。