CAF现象的本质是电化学迁移。在高温高湿环境下,水分子沿玻璃纤维与环氧树脂的结合界面渗透,形成离子迁移的“高速公路”。当两个绝缘孔之间存在电势差时,阳极上的铜被氧化为铜离子,在电场作用下沿玻纤表面迁移至阴极,还原沉积形成导电细丝,最终导致两孔之间绝缘失效。
湿度条件:环境湿度>85%RH或直接冷凝水存在
电势差:相邻导体间存在>1.5V的直流偏压
迁移通道:玻纤与树脂界面存在微裂纹或剥离
时间累积:通常在数百至数千小时的持续加电过程中发展
行业通行的CAF测试依据IPC-TM-650 2.6.25标准执行:
| 测试参数 | 典型条件 | 说明 |
|---|---|---|
| 环境温度 | 85℃±2℃ | 高温加速离子迁移速率 |
| 环境湿度 | 85%±3%RH | 高湿提供电解液膜条件 |
| 偏置电压 | 100V DC | 模拟高压差场景 |
| 测试时长 | 500-1000小时 | 监测绝缘电阻变化 |
| 判定标准 | 绝缘电阻<10?Ω | 判定为CAF失效 |
捷创电子对通讯设备和汽车电子等高可靠性产品,执行1000小时85℃/85%RH/100V CAF加速测试,模拟产品的极端工况,确保PCB在服役期内不会因离子迁移而失效。
PCB设计端:高压网络之间保持足够间距(≥0.5mm),相邻过孔之间避免直接玻纤贯穿路径,采用错位排列替代经向排列。
PCB制造端:优化压板工艺确保树脂充分含浸,减少玻纤与树脂界面的微裂纹;选用抗CAF能力强的基材(如生益S1000H、联茂IT-180A);控制钻孔工艺减少孔壁微裂纹。
PCBA组装端:清洗工艺确保去除助焊剂离子残留,因为离子污染物会加速电化学迁移。
捷创电子在通讯、汽车电子等领域建立了严格的绝缘可靠性验证体系:来料阶段对高频PCB板材进行Dk/Df稳定性抽检和抗CAF能力评估;制造过程通过21个质量管控点控制钻孔和压合工艺质量;成品执行严格的绝缘电阻测试和CAF加速老化测试,产品直通率达到99.2%。