PCB基板或覆铜板的吸水率是一个重要的性能指标，它衡量了覆铜板在特定条件下（通常是浸水后）吸收水分的能力，通常用指定条件下吸水后与吸水前相比，质量增加的百分比来表示。当材料暴露扎起在潮湿空气中或浸没在水中时其抵抗吸水的能力对于PCB的可靠性非常重要。
一、吸水率的重要性
首先，水分容易受热膨胀扩散，从而导致PCB基材出现一些明显的缺陷，主要缺陷是基材分层。尤其是无铅工艺兼容或高密度互联的基材对吸水率尤其敏感。对于无铅组装而言，PCB加工几十秒内温度需达到260℃，在260℃下水的蒸汽压接近700psi。因此，PCB即使只吸收少量的水，在无铅组装过程中，几乎瞬间增大的压力会施加在基材内部树脂与填料、树脂与玻纤、树脂与金属等结合处，导致在树脂体系内产生空洞或微裂纹，甚至导致宏观的分层起泡。然而，所有常见的基材都有一定的吸水性，所以在PCB制造期间，在某些应用中，暴露于高温之前，可能需要额外的干燥或烘烤，以祛除吸收的水分。
图1、水的蒸汽压与温度的关系
图片摘用自《印制电路手册》（第六版）〔美〕Clyde F.Coombs,Jr.主编；乔书晓、陈力颖译，197页
另一方面，当电路施加偏压时，水分也会影响基材抵抗导电阳极丝（CAF）生长的能力。导电阳极丝（CAF）是用于描述一种基板内电化学反应的术语，这种导电通道的形成是通过金属离子在介质材料中的传输产生的。基板内的水分会加速CAF的生长。
对于高频高速基材而言，吸水会导致介电常数与介电损耗的升高。之前我们系列文章中提到，高频基材介电性能随环境的稳定性非常重要。因此吸水率是评估高频高速板材非常值得重视的项目，甚至是关键指标之一。
二、吸水率的检测方法
最常用的PCB吸水率测试标准参考 IPC-TM-650 2.6.2.1《Water Absorption, Metal Clad Plastic Laminates》和GB/T 4722-2017《印制电路用覆铜箔层压板试验方法》9.2项目，两者类似，都是评定覆铜板在蒸馏水中浸泡24h后的吸水性，PCB端的评估也大多参考上述标准（许娟娟,张青,彭卫红,等.浅谈覆铜板在PCB端评估的方法[J].印制电路信息,2018,26(08):17-20.），具体方法如下：
- 试样准备
样品尺寸为(50±1)mm×(50±1)mm，或者2.0×2.0 inch,厚度为板厚，数量为3个，蚀刻掉铜箔，保持边缘光滑。
- 测试步骤
试样用清洁的湿布擦拭三遍以上；试样放在105℃~110℃烘箱内干燥1h，取出后放入干燥器中冷却至室温，取出后立即称重，每个样品的重量记录为m1; 处理过的试样完全浸泡在蒸馏水中，水温保持在(23±1)℃，放置24+0.5h，从水中取出试样，用干布擦去表面水分后立即称重，记录为m2。
- 计算公式
计算每个试样的吸水率，准确至0.01%
δ=(m2-m1)/m1×100%
式中：
δ ——吸水率
m1——烘过的试样重量，单位为克(g)
m2——浸水后试样重量，单位为克(g)
此外，还可以根据不同的应用领域、材料类型和可靠性要求选择不同的测试标准，主要体现在对试样的处理条件方面不同。
日本工业规格JIS C 6481标准5.14条，类似于IPC-TM-650 2.6.2.1，区别在于浸水条件：50±2℃的恒温槽中处理 24±1 h。
三、我司产品标准
我司对于碳氢高频板和聚四氟乙烯高频板，一般采用ASTM D570标准。其中试样厚度规定为60mil (1.524mm)，介质边缘需研磨光滑。测试条件选择ASTM D570 7.7条规定条件：(50±1)℃温水浸泡48±1h。因为碳氢基材或PTFE基材的吸水率很小，因此采用IPC-TM-650 或国标方案测试重复性与准确性不及上述方案。
高频覆铜板在高温高湿、温差大的工况下（如户外通信建设、航空航天领域），需超低的吸水率，不易因吸水引起Dk或Df漂移，以确保信号的稳定传输。湍流电子的碳氢高频板与聚四氟乙烯高频板均具有较低的吸水率，通常都在 0.2% 以下，优于一般的环氧板。其中一些TLF系列的聚四氟乙烯-陶瓷高频板吸水率可低至 0.01% 。从吸水率的角度，聚四氟乙烯基板天然的具有优势。此外，PI作为柔性板基材最主要的缺点之一是吸水率较高，因此高端软板可以将PI基材的吸水率大大降低；当然，LCP的吸水率远低于一般PI，是一个非常好的柔性板基材。湍流电子聚四氟乙烯-陶瓷基的TLF300、TLF220在某些应用上也可以作为柔性板基材使用。
