高性能绝缘电阻测试系统定制

随着电子产品的功能日益强大，PCB电路设计师将面对的是越来越复杂的电路设计和不断缩小的电子元件尺寸。设计师们需要处理大量的信号线、电源线和地线，确保它们之间的干扰尽可能小，同时满足电气性能和可靠性要求。还需要在更小的空间内布局更多的元件和电路，这要求设计师具备高超的布局和布线技术，以充分利用有限的板面空间。那如何才能早些知道设计的产品是否能够满足可靠性要求呢，答案就是充分运用导电阳极丝（CAF）测试的技术手段。多通道导电阳极丝测试系统的测试结果直观易懂，方便用户快速了解产品CAF失效性能。高性能绝缘电阻测试系统定制

CAF（ConductiveAnodicFilament）即导电阳极丝，是印制电路板（PCB）电极间在特定条件下出现的一种异常失效现象。它主要源于电路板在潮湿环境下，金属离子在电场作用下迁移并沉积，形成导电路径，从而可能导致电路短路或失效。下面，我们将详细探讨CAF形成的原理。湿度与水分吸附CAF现象的首要条件是湿度。当PCB板暴露在潮湿环境中时，其表面会吸附水分。这些水分不仅可能直接存在于板材表面，还可能通过板材内部的孔隙和裂缝渗透到内部。水分的存在为后续的化学反应提供了必要的介质。电场作用下的离子迁移在电场的作用下，PCB板上的金属离子发生迁移。这主要是由于金属离子在电场中受到电场力的作用而发生移动。对于铜基PCB板来说，主要是铜离子在阳极处失去电子形成铜离子，并在电场的作用下向阴极移动。金属离子的沉积与还原当金属离子迁移到阴极时，它们会得到电子并还原为金属原子。这些金属原子会在阴极处逐渐沉积，形成微小的金属颗粒或金属丝。这些金属丝或颗粒在电场的作用下进一步连接和扩展，最终可能形成导电通路，即CAF。CAF测试设备生产厂家电压越高，电极反应越快，导电阳极丝生长越快。

CAF测试是通过在印刷电路板上给予一固定的直流电压，经过长时间的测试（1至1000小时）并观察线路是否有瞬间短路的现象发生，并记录电阻值变化状况。其目的是评估PCB在极端环境条件下的性能和可靠性，特别是针对离子迁移与CAF现象。长时间测试中的稳定性问题有哪些挑战因素呢。首先是环境条件：CAF测试通常在高温高湿的环境中进行，如85℃、85%RH。这种极端条件对测试设备的稳定性和可靠性提出了极高要求。长时间运行在这样的环境中，可能导致测试设备出现性能下降、误差增大等问题。其次是电压稳定性：CAF测试需要施加恒定的直流电压，电压的波动可能直接影响测试结果。长时间测试中，电压源的稳定性尤为重要，需要确保在整个测试过程中电压值保持恒定。电阻值监测也是一项重大挑战：在测试过程中，需要实时监测电阻值的变化。长时间的测试可能导致电阻值监测设备出现漂移、噪声干扰等问题，从而影响测试结果的准确性。此外，还有因设备故障、数据记录与分析、以及其他人为影响因素带来的可靠性问题也会对测试结果产生比较大的影响。

一般从以下几个方面分析评估航空航天电子设备的CAF（导电阳极丝）风险：1.材料选择：评估PCB材料对CAF的抗性。选择耐CAF的基材材料，如FR-4等，可以降低CAF发生的风险。2.制作工艺：评估PCB制作过程中的质量控制。如钻孔过程中可能导致的基材裂缝和树脂与玻纤结合界面的裂缝，这些都可能提供CAF生长的通道。因此，优化制作工艺，减少裂缝的产生，是降低CAF风险的重要措施。3.工作环境：评估设备的工作环境。航空航天电子设备通常需要在高温、高湿、高电压等恶劣环境下工作，这些条件都可能促进CAF的生长。因此，在设计和制造过程中，需要充分考虑设备的工作环境，并采取相应的防护措施。4.监测与检测：建立CAF监测与检测机制。通过定期检测PCB的绝缘电阻等参数，及时发现CAF问题并进行处理。同时，引入电化学迁移测试等先进技术，对PCB的抗CAF能力进行评估，为设备的设计和制造提供科学依据。导电阳极丝测试系统实时监测 PCB 板性能变化，防止潜在危险。

为了更好的规范CAF测试，约束测试步骤也是必要的。CAF测试的步骤主要包括样板准备和测试两个阶段。在样板准备阶段，测试人员需要明确、无污染的标识标记样板，目检测试样板是否存在明显缺陷，焊接单股绝缘线，清洁测试线终端。并在特定温度下烤测试板。在测试阶段，测试人员需要按照规定的测试参数和测试标准，在实验室环境下取得初始绝缘电阻，并连接电压和电阻计进行测试。测试过程中，测试人员需要记录各通道的电阻值数据，并根据设定的判定条件进行评估。此外，还会有一些特定的试验。除了基本的CAF测试外，还有一些特定的试验用于评估PCB的CAF耐受能力。例如，导电阳极丝温度试验用于评估PCB材料在高温环境下的CAF问题；湿热循环试验则模拟PCB在实际使用中遇到的不同温度和湿度条件；CAF抗性试验则基于标准的CAF抗性指标来评估PCB的CAF耐受能力。这些特定试验能够更完整地评估PCB的性能和可靠性。不同的测试条件有不同的判定标准。CAF测试的具体条件和判定标准根据不同的应用和需求而有所差异。以某一特定CAF测试为例，测试条件包括温度85℃、相对湿度85%RH、不加偏压的静置测试96小时以及加偏压50VDC的测试240小时。判定标准则依据委托单位的要求。高阻测试设备确保电子元器件在极端环境下稳定运行。高性能绝缘电阻测试系统研发

借助 PCB 阻抗可靠性测试系统，企业能降低产品返修率。高性能绝缘电阻测试系统定制

CAF（导电阳极丝）测试fail的案例：某主板产品在出货6个月后出现无法开机现象。电测发现某BGA下面两个VIA孔及其相连电路出现电压异常，不良率在5%~10%，失效区域的阻抗测试显示阻抗偏低（通常绝缘体阻值>+08Ω，而失效样品阻抗为+7Ω）。经过分析，导致CAF测试失效的可能原因是由于焊盘附近的薄膜存在裂纹，并含有导电材料引起的。且CAF测试方法存在明显缺陷，没有检测出潜在的问题。通过该失效案例，我们得出以下几点教训：材料选择方面：确保使用的材料具有足够的耐CAF性能，避免使用不耐CAF的基材材料。设计与工艺：优化电路设计和制造工艺，减少因设计或制造缺陷导致的CAF生长风险。制造过程控制：加强对制造过程中材料的筛选和控制，避免导电材料混入或其他不良现象发生。测试方法优化：定期评估和改进CAF测试方法，确保其能够准确检测出潜在问题，避免缺陷产品被误判为合格产品。高性能绝缘电阻测试系统定制