眾所周知,航空航天對電子設備的性能和穩(wěn)定性要求遠遠超過普通民用產(chǎn)品。針對航空航天電子設備的CAF(導電陽極絲)風險評估,我們可以從以下幾個方面進行詳細分析:1.材料選擇:評估PCB材料對CAF的抗性。選擇耐CAF的基材材料,如FR-4等,可以降低CAF發(fā)生的風險。2.制作工藝:評估PCB制作過程中的質量控制。如鉆孔過程中可能導致的基材裂縫和樹脂與玻纖結合界面的裂縫,這些都可能提供CAF生長的通道。因此,優(yōu)化制作工藝,減少裂縫的產(chǎn)生,是降低CAF風險的重要措施。3.工作環(huán)境:評估設備的工作環(huán)境。航空航天電子設備通常需要在高溫、高濕、高電壓等惡劣環(huán)境下工作,這些條件都可能促進CAF的生長。因此,在設計和制造過程中,需要充分考慮設備的工作環(huán)境,并采取相應的防護措施。4.監(jiān)測與檢測:建立CAF監(jiān)測與檢測機制。通過定期檢測PCB的絕緣電阻等參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)CAF問題并進行設計優(yōu)化。同時,引入電化學遷移測試等先進技術,對PCB的抗CAF能力進行評估,為設備的設計和制造提供科學依據(jù)。多通道絕緣電阻導電陽極絲測試系統(tǒng)可模擬多種環(huán)境下的 CAF 性能,滿足不同測試需求。紹興CAF測試系統(tǒng)精選廠家
為了更好的規(guī)范CAF測試,約束測試步驟也是必要的。CAF測試的步驟主要包括樣板準備和測試兩個階段。在樣板準備階段,測試人員需要明確、無污染的標識標記樣板,目檢測試樣板是否存在明顯缺陷,焊接單股絕緣線,清潔測試線終端。并在特定溫度下烤測試板。在測試階段,測試人員需要按照規(guī)定的測試參數(shù)和測試標準,在實驗室環(huán)境下取得初始絕緣電阻,并連接電壓和電阻計進行測試。測試過程中,測試人員需要記錄各通道的電阻值數(shù)據(jù),并根據(jù)設定的判定條件進行評估。此外,還會有一些特定的試驗。除了基本的CAF測試外,還有一些特定的試驗用于評估PCB的CAF耐受能力。例如,導電陽極絲溫度試驗用于評估PCB材料在高溫環(huán)境下的CAF問題;濕熱循環(huán)試驗則模擬PCB在實際使用中遇到的不同溫度和濕度條件;CAF抗性試驗則基于標準的CAF抗性指標來評估PCB的CAF耐受能力。這些特定試驗能夠更完整地評估PCB的性能和可靠性。不同的測試條件有不同的判定標準。CAF測試的具體條件和判定標準根據(jù)不同的應用和需求而有所差異。以某一特定CAF測試為例,測試條件包括溫度85℃、相對濕度85%RH、不加偏壓的靜置測試96小時以及加偏壓50VDC的測試240小時。判定標準則依據(jù)委托單位的要求。深圳高阻測試系統(tǒng)選用專業(yè)的高阻測試設備如國磊GM8800,輕松應對高阻值測量挑戰(zhàn)。
CAF(ConductiveAnodicFilament)即導電陽極絲,是印制電路板(PCB)電極間在特定條件下出現(xiàn)的一種異常失效現(xiàn)象。它主要源于電路板在潮濕環(huán)境下,金屬離子在電場作用下遷移并沉積,形成導電路徑,從而可能導致電路短路或失效。下面,我們將詳細探討CAF形成的原理。濕度與水分吸附CAF現(xiàn)象的首要條件是濕度。當PCB板暴露在潮濕環(huán)境中時,其表面會吸附水分。這些水分不僅可能直接存在于板材表面,還可能通過板材內部的孔隙和裂縫滲透到內部。水分的存在為后續(xù)的化學反應提供了必要的介質。電場作用下的離子遷移在電場的作用下,PCB板上的金屬離子發(fā)生遷移。這主要是由于金屬離子在電場中受到電場力的作用而發(fā)生移動。對于銅基PCB板來說,主要是銅離子在陽極處失去電子形成銅離子,并在電場的作用下向陰極移動。金屬離子的沉積與還原當金屬離子遷移到陰極時,它們會得到電子并還原為金屬原子。這些金屬原子會在陰極處逐漸沉積,形成微小的金屬顆?;蚪饘俳z。這些金屬絲或顆粒在電場的作用下進一步連接和擴展,最終可能形成導電通路,即CAF。
CAF現(xiàn)象(導電陽極絲現(xiàn)象)是印刷電路板(PCB)中的一種潛在故障形式,其形成和發(fā)展受到多種環(huán)境因素的明顯影響。以下是對環(huán)境影響CAF因素的詳細描述:首先,溫度和濕度是CAF形成的重要環(huán)境因素。在高溫高濕的環(huán)境下,PCB板上的環(huán)氧樹脂與玻纖之間的附著力會出現(xiàn)劣化,導致玻纖表面的硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生化學水解,從而在環(huán)氧樹脂與玻纖的界面上形成CAF泄露的通路。這種環(huán)境不僅促進了水分的吸附和擴散,還為離子的遷移提供了有利的條件。其次,電壓和偏壓也是CAF形成的關鍵因素。在兩個絕緣導體間存在電勢差時,陽極上的銅會被氧化為銅離子,這些離子在電場的作用下向陰極遷移,并在遷移過程中與板材中的雜質離子或OH-結合,生成不溶于水的導電鹽,逐漸沉積下來,導致兩絕緣導體間的電氣間距急劇下降,甚至直接導通形成短路。此外,PCB板材的材質和吸水率也會對CAF的形成產(chǎn)生影響。不同的板材材質和吸水率會導致其抵抗CAF的能力有所不同。例如,一些吸水率較高的板材更容易在潮濕環(huán)境中發(fā)生CAF故障。此外,環(huán)境中的污染物和化學物質也可能對CAF的形成產(chǎn)生影響。例如,電路板上的有機污染物可能會在高溫高濕環(huán)境中形成細小的導電通道,進一步促進形成CAF。CAF 現(xiàn)象會致使絕緣層劣化,進而引發(fā)電路板短路或電氣故障。
先進的絕緣電阻導電陽極絲測試(CAF測試)的材料準備與傳統(tǒng)方法類似,需要選擇具有代表性的PCB樣品,并進行預處理。接下來設定好實驗條件:根據(jù)測試需求,設定合適的溫度、濕度、電壓等實驗條件,并設置測試時間。進行自動化測試系統(tǒng)搭建:搭建自動化測試系統(tǒng),包括測試平臺、控制軟件、數(shù)據(jù)采集設備等。然后開始測試過程:1.將PCB樣品放置在測試平臺上,通過控制軟件設置測試參數(shù)。2.系統(tǒng)自動開始測試,并實時采集數(shù)據(jù),主要參數(shù)包括電流、電壓、電阻等。3.在測試過程中,系統(tǒng)可以自動調整測試條件,以模擬不同的工作環(huán)境。4.測試結束后,系統(tǒng)自動保存測試數(shù)據(jù),并生成測試報告。所有操作完成后進行數(shù)據(jù)分析:利用專業(yè)軟件對測試數(shù)據(jù)進行分析,評估PCB樣品的CAF性能和可靠性。高阻測試儀極短時間內識別絕緣材料中的微小瑕疵。國磊CAF測試系統(tǒng)生產(chǎn)廠家
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CAF測試是通過在印刷電路板上施加固定的直流電壓,經(jīng)過長時間的測試(1~1000小時)并觀察線路是否有瞬間短路的現(xiàn)象發(fā)生,并記錄電阻值變化狀況。其目的是評估PCB在極端環(huán)境條件下的性能和可靠性,特別是針對離子遷移與CAF現(xiàn)象。長時間測試中的穩(wěn)定性問題有哪些挑戰(zhàn)因素呢。首先是環(huán)境條件:CAF測試通常在高溫高濕的環(huán)境中進行,如85℃、85%RH。這種極端條件對測試設備的穩(wěn)定性和可靠性提出了極高要求。長時間運行在這樣的環(huán)境中,可能導致測試設備出現(xiàn)性能下降、誤差增大等問題。其次是電壓穩(wěn)定性:CAF測試需要施加恒定的直流電壓,電壓的波動可能直接影響測試結果。長時間測試中,電壓源的穩(wěn)定性尤為重要,需要確保在整個測試過程中電壓值保持恒定。電阻值監(jiān)測也是一項重大挑戰(zhàn):在測試過程中,需要實時監(jiān)測電阻值的變化。長時間的測試可能導致電阻值監(jiān)測設備出現(xiàn)漂移、噪聲干擾等問題,從而影響測試結果的準確性。此外,還有因設備故障、數(shù)據(jù)記錄與分析、以及其他人為影響因素帶來的可靠性問題也會對測試結果產(chǎn)生比較大的影響。紹興CAF測試系統(tǒng)精選廠家