PCB板防CAF知识介绍.ppt

《PCB板防CAF知识介绍.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、•第一部分：PCB板的CAF概述•第二部分：CAF产生机理和过程•第三部分：CAF形成的因素目录•第四部分：CAF对产品的影响2第一部分：CAF概述n概述：CAF，全称为导电性阳极丝(CAF：ConductiveAnodicFilamentation)，指的是PCB内部铜离子从阳极（高电压）沿着玻纤丝间的微裂通道，向阴极（低电压）迁移过程中发生的铜与铜盐的漏电行为。当PCB/PCBA在高温高湿的环境下带电工作时，两绝缘导体间可能会产生严重的沿着树脂或玻纤界面生长的CAF，此现象将最终导致绝缘不良，甚至短路失效。它通常发生在过孔与过孔之间、过孔与内外层导线之间、外层或外层导线与导线之间，从而造

2、成两个相邻的导体之间绝缘性能下降甚至造成短路，上述表现方式如下图1所示。3第二部分：CAF产生机理和过程nCAF产生的机理和过程：CAF产生一般分为两个阶段：阶段1：高温高湿的环境下，使得环氧树脂与玻纤之间的附著力出现劣化，并促成玻纤表面硅烷偶联剂的化学水解，从而在环氧树脂与玻纤的界面上形成沿着玻纤增强材料形成CAF泄露的通路；阶段2：离子迁移通道产生后，如果此时在两个绝缘孔之间存在电势差，则在电势较高的阳极上的铜会被氧化为铜离子，铜离子在电场作用下向电势较低的阴极迁移，在迁移的过程中，与板材中的杂质离子或OH-结合，生成不溶于水的导电盐，并沉积下来，使两绝缘孔之间的电气间距急剧下降，甚至直

3、接导通形成短路。在阳极、阴极的电化学反应如图2所示。(1)Cu→Cu2++2e-（铜在阳极发生溶解）H2O→H++OH-（水分子在阴极发生还原形成OH-）2H++2e-→H2(2)Cu2++2OH-→Cu(OH)2（Cu2+、OH-分别从两极迁移，发生中和反应形成）Cu(OH)2→CuO+H2O(3)CuO+H2O→Cu(OH)2→Cu2++2OH-（铜在阴极沉积）Cu2++2e-→Cu4第二部分：CAF产生机理和过程nCAF形成的条件(1)线路间有电势差，提供了离子运动的动力；(2)有材料间隙的存在，提供了离子运动的通道；(3)有水分的存在，提供了离子化的环境媒介；(4)有金属离子物质的存

4、在。5第三部分：影响CAF形成的因素n四因素(1).基材的选择现在业界经常使用的G-10(一种非阻燃的环氧玻璃布材料)、聚酰亚胺材料(PI)、β-三氮树脂(BT)、氰酸酯(CE)、环氧玻璃纤维布(FR-4)、CEM3(一种非阻燃的短切毡玻璃材料)、MC-2(一种混合的聚酯和环氧玻璃板)、Epoxy/Kevlar。各种材料形成CAF的敏感性程度如下：MC-2›Epoxy/Kevlar›FR-4≈PI›G-10›CEM3›CE›BT(2).导体的结构对于过孔与过孔之间、过孔与内外层导线之间、外层导线与外层导线之间的四种典型导体结构。其中过孔之间的导体结构最容易形成CAF。(3).电压梯度的影响电

5、压梯度是CAF形成敏感性的另一个关键因素。同等条件下，电压越大CAF形成的越快。(4).助焊剂的影响焊接过程中，聚乙二醇会扩散进环氧基板。聚乙二醇的吸收，增加了基板的吸湿性从而使得性能下降。(5).潮气PCBA使用过程中潮气的吸收给电化学腐蚀提供反应媒介6第四部分：CAF对产品的影响n案例一(1).案例描述2008年10月位于福建泉州惠安青山湾的泉州大唐明珠度假村（酒店）购买了80台LC26ES60，并开始试营业，2009年5月正式开业，反馈有很多机器出现了声音、遥控、存储等不良现象。(2)问题分析对出现问题的故障主板，其中两块声音杂乱的故障板，经查均为声音滤波支路（1.5V）电容引脚对3.

6、3V电源过孔漏电，漏电电阻测量为11K，电压差只有1.5V，过孔间孔壁距离0.8mm。另外有一块板发生插座引脚对地过孔漏电导致SDA电压下降到1.5V（应为3.3V），两者孔壁距离达到1.3mm。具体位置见下面的示意图：根据现场情况分析和5所检测结果，出现问题的机器的酒店处于处在临海的位置，具有高温高湿的地理环境，且水蒸气中盐份含量较高的地理位置，判断此次酒店机主要问题为PCB板的CAF引起绝缘不良失效。7第四部分：CAF对产品的影响n案例二(1).案例描述某一款手机产品在出厂和使用初期使用正常，但3－4月份(此为南方一年中最潮湿月份)在南方维修中心收到大量客户投诉，反应手机按键6、7、8同

7、时出现自动拨号现象。(2)问题分析电测发现6、7、8键的信号输出端和输入端均不存在短路，且电路分析还发现这3个键的公共节点与信号控制芯片的外部电路上某电阻R之间的绝缘值明显低于正常品，三键的埋孔及与电阻的埋孔相距很近，这两埋孔的电路输出波形图较正常品异常，故断定该两孔之间可能存在短路。对两埋孔做金相切片，发现两孔之间严重的铜迁移现象，并使两镀孔处于短路状态。同时还发现有芯吸、玻纤之间有较大余隙通过上面分析，南