導電陽極絲（CAF）故障是電子行業中普遍和日益受到關注的問題。它有可能成為災難性的故障模式，在印刷電路板（PCB）中可以形成含有銅的導電鹽。這是一種電化學遷移，沿著從陽極到陰極子表面的環氧樹脂或玻璃界面生長。電化學遷移是導電金屬絲在電介質材料上生長的過程。

什么是導電陽極長絲形成？

CAF的形成是CAF增長過程的術語。 CAF的形成被描述為一個兩步過程：

首先，樹脂玻璃界面退化，這被認為是可逆的。

第二階段，電化學遷移，是不可逆的。

CAF故障是指CAF形成導致的電氣故障。當CAF從陽極生長到陰極時發生故障。

為了形成CAF，您需要提供以下幾件事情：

電荷載體，可以形成電化學電池。

由于潮濕和水分積聚而產生的水，并且溶解離子物質，從而使它們保持其流動的離子狀態。

導體附近的酸性環境可以在陽極處進行腐蝕。

電壓偏置是驅動反應的力量。

離子從陽極移動到陰極時所采取的途徑。

據信許多其他因素會加速形成過程，包括高溫，高濕度，反復熱循環，陽極和陰極之間的高電壓梯度，一些助焊劑成分等等。其他問題，例如組件故障和超過最高工作溫度也可能導致CAF相關故障。

CAF的歷史透視

1976年貝爾實驗室的研究人員首先確定了CAF。第一項研究涉及使用FR-4細線柔性印刷電路對UV固化樹脂的不同涂層進行測試。還研究了其他防止故障的變量，包括玻璃增強層的數量，覆蓋層和環氧面涂層的厚度。研究人員發現，他們可以在對數正態分布圖上對時間進行建模，并將溫度，濕度和偏差確定為加速該過程的因素。他們還描述了四個基板相關的故障。

1979年，研究人員首先使用術語CAF來指代這些失敗。首先使用它的論文主要關注材料和導體方向如何與CAF形成有關。同一年也推出了兩階段模式。對CAF的調查一直持續至今，研究人員正在測試濕度，溫度，偏差，材料，導體方向和其他因素如何影響其形成。

這項研究大部分集中在傳統的層壓板上，如FR-4，G-10，BT和MC-2。然而，最近，一些公司已經應用了更新的材料，即通常具有改進的熱性能的抗CAF或無鹵層壓材料。

近年來，由于制造商生產電路密度較高的較小PCB，因此學習如何防止CAF故障已成為一個更為迫切的問題。現在，電路板在可靠性至關重要的惡劣環境和條件下也可以看到更多的應用。此外，無鉛焊接的使用和材料選擇的增加促進了該主題的興趣。

盡管我們現在比1976年之前更了解CAF，但研究仍在繼續。隨著技術的提高，我們會更多地了解CAF為何發生，如何識別以及如何預防CAF。

如何避免CAF失敗

您可以采取許多不同的措施來降低CAF故障的風險。目前正在研究如何避免這個問題，但避免使CAF形成的條件將有助于防止這種情況發生。以下是需要考慮的一些因素：

 濕度和濕度

由于需要電解液，含水量越高，CAF失效的幾率就越大。濕度增加會導致更高的含水量，從而降低CAF的性能。

 導致酸污染的過程

在制造過程中使用的過程會引入酸污染，這增加了CAF形成的可能性。在電鍍過程中使用一些助焊劑和引入酸渣是這方面的例子。

 偏壓和電壓

由于偏壓是驅動反應的力量，因此高壓偏壓將顯著降低CAF形成的可能性。較高的電壓也會降低CAF的性能。

 預先存在的缺陷

預先存在的缺陷，例如壓裂，空隙，芯吸，污染和配準不良也可能為有問題的細絲創造通路。鉆孔時需要小心，以免損壞電路板。這種損傷可以通過造成裂縫，芯吸和其他缺陷而產生這些途徑。

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