关于PCB CAF知识及问题指南
导电阳极丝（CAF）故障是电子行业中普遍和日益受到关注的问题。它有可能成为灾难性的故障模式，在印刷电路板（PCB）中可以形成含有铜的导电盐。这是一种电化学迁移，沿着从阳极到阴极子表面的环氧树脂或玻璃界面生长。电化学迁移是导电金属丝在电介质材料上生长的过程。
什么是导电阳极长丝形成？
CAF的形成是CAF增长过程的术语。 CAF的形成被描述为一个两步过程：
首先，树脂玻璃界面退化，这被认为是可逆的。
第二阶段，电化学迁移，是不可逆的。
CAF故障是指CAF形成导致的电气故障。当CAF从阳极生长到阴极时发生故障。
为了形成CAF，您需要提供以下几件事情：
电荷载体，可以形成电化学电池。
由于潮湿和水分积聚而产生的水，并且溶解离子物质，从而使它们保持其流动的离子状态。
导体附近的酸性环境可以在阳极处进行腐蚀。
电压偏置是驱动反应的力量。
离子从阳极移动到阴极时所采取的途径。
据信许多其他因素会加速形成过程，包括高温，高湿度，反复热循环，阳极和阴极之间的高电压梯度，一些助焊剂成分等等。其他问题，例如组件故障和超过最高工作温度也可能导致CAF相关故障。
CAF的历史透视
1976年贝尔实验室的研究人员首先确定了CAF。第一项研究涉及使用FR-4细线柔性印刷电路对UV固化树脂的不同涂层进行测试。还研究了其他防止故障的变量，包括玻璃增强层的数量，覆盖层和环氧面涂层的厚度。研究人员发现，他们可以在对数正态分布图上对时间进行建模，并将温度，湿度和偏差确定为加速该过程的因素。他们还描述了四个基板相关的故障。
1979年，研究人员首先使用术语CAF来指代这些失败。首先使用它的论文主要关注材料和导体方向如何与CAF形成有关。同一年也推出了两阶段模式。对CAF的调查一直持续至今，研究人员正在测试湿度，温度，偏差，材料，导体方向和其他因素如何影响其形成。
这项研究大部分集中在传统的层压板上，如FR-4，G-10，BT和MC-2。然而，最近，一些公司已经应用了更新的材料，即通常具有改进的热性能的抗CAF或无卤层压材料。
近年来，由于制造商生产电路密度较高的较小PCB，因此学习如何防止CAF故障已成为一个更为迫切的问题。现在，电路板在可靠性至关重要的恶劣环境和条件下也可以看到更多的应用。此外，无铅焊接的使用和材料选择的增加促进了该主题的兴趣。
尽管我们现在比1976年之前更了解CAF，但研究仍在继续。随着技术的提高，我们会更多地了解CAF为何发生，如何识别以及如何预防CAF。
如何避免CAF失败
您可以采取许多不同的措施来降低CAF故障的风险。目前正在研究如何避免这个问题，但避免使CAF形成的条件将有助于防止这种情况发生。以下是需要考虑的一些因素：
湿度和湿度
由于需要电解液，含水量越高，CAF失效的几率就越大。湿度增加会导致更高的含水量，从而降低CAF的性能。
导致酸污染的过程
在制造过程中使用的过程会引入酸污染，这增加了CAF形成的可能性。在电镀过程中使用一些助焊剂和引入酸渣是这方面的例子。
偏压和电压
由于偏压是驱动反应的力量，因此高压偏压将显着降低CAF形成的可能性。较高的电压也会降低CAF的性能。
预先存在的缺陷
预先存在的缺陷，例如压裂，空隙，芯吸，污染和配准不良也可能为有问题的细丝创造通路。钻孔时需要小心，以免损坏电路板。这种损伤可以通过造成裂缝，芯吸和其他缺陷而产生这些途径。
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