CAF(Conductive Anodic Filament)是金属离子在电场与湿度作用下,从阳极向阴极迁移生长形成的导电丝状物,一旦搭接会造成短路失效。这是高湿度环境与偏压条件下电子组件的主要失效模式之一。
形成机理
电化学迁移:阳极金属溶解为离子,在电场作用下向阴极迁移。
离子还原与沉积:迁移到阴极的金属离子还原并沉积,形成导电通路。
生长条件:高湿度(离子迁移需要水)、存在离子污染(助焊剂残留、电解质)、阴极阳极之间存在偏压。
时间因素:生长需要时间,属于典型的累积性失效,短期试验难以复现。
高风险应用场景
高湿度环境:户外设备、浴室附近、南方梅雨季节。
直流偏压:长期带电且极性不翻转的应用(如电池供电的传感节点)。
高离子污染环境:使用离子污染的助焊剂、清洁剂不彻底、指纹污染。
细间距设计:BGA、LGA 等细间距器件的相邻焊点之间。
电压梯度高的部位:连接器针脚之间、变压器绕组匝间。
检测手段
外观与显微观察:找到丝状物或腐蚀产物。
EDS 成分分析:确认导电丝的元素组成,判断来源金属。
离子色谱(IC):测量离子污染水平。
离子迁移测试:专用试验方法,在受控温湿度与偏压下加速 CAF 生长。
X-ray:观察内层焊点间的细微生长。
设计改善方向
降低离子污染:使用低离子污染的清洗剂与助焊剂,生产过程控制离子污染水平。
电场设计:增加带电体之间的爬电距离,减少电压梯度集中。
去除驱动因素:能使用交流偏压时尽量避免直流持续偏压。
材料选择:选择抗 CAF 的板材与焊料体系。
防护措施:涂覆三防漆形成阻隔,但需注意涂覆质量。

常见问题
CAF 和电化学迁移是同一个问题吗?
是同一机理的不同表述。电化学迁移(ECM)是过程描述,CAF 是该过程在特定条件下形成的导电丝状产物。业内常把这两个概念混用,但在技术报告中区分清楚更利于分析。
为什么我的产品过了湿热试验没有出现 CAF?
因为湿热试验验证的是绝缘性能,不专门考核 CAF。CAF 需要特定的偏压条件与时间累积,如果要针对性验证,需要做离子迁移专项试验或 CAF 加速试验。这两项试验与常规湿热的试验条件不同。
服务说明
实验室具备 CMA 与 CNAS 双资质,约 10000 平方米、500 多台套设备,全部测试在自有实验室完成,不转包。支持到厂参观与现场见证测试。
检测排期按项目实际安排,提交样品时可一并说明期望交期,我们会结合当前排期与你确认可行方案,并按节点同步进度。报告出具后同步电子版,如需整改建议可另行约定。