Was ist Conductive Anodic Filament (CAF)?

Was ist Conductive Anodic Filament (CAF)?

Conductive Anodic Filament (CAF) ist ein in der Leiterplattenindustrie beobachtetes Phänomen, bei dem ein leitfähiger Faden von der Anode zur Kathode wächst, was zu elektrischen Ausfällen führt. Dieser Faden besteht aus kupferhaltigen Salzen und Oxid und bildet sich entlang der Fasern im dielektrischen Material der Leiterplatte. Die CAF-Bildung ist das Ergebnis einer elektrochemischen Reaktion, die durch eine angelegte Spannung angetrieben wird.

Um die CAF-Bildung zu verstehen, müssen mehrere Faktoren vorhanden sein. Erstens werden elektrische Ladungsträger benötigt, um die Bildung einer elektrochemischen Zelle zu ermöglichen. Zweitens ist das Vorhandensein von Wasser, das durch Feuchtigkeit und Nässe entsteht, notwendig, da es das ionische Material auflöst und es in seinem mobilen ionischen Zustand erhält. Eine saure Umgebung in der Nähe von Leitern ist ebenfalls erforderlich, um die Korrosion an der Anode zu ermöglichen. Außerdem ist eine Vorspannung erforderlich, um die Reaktion anzutreiben, und es muss ein Weg für die Ionen vorhanden sein, um von der Anode zur Kathode zu gelangen.

Man geht davon aus, dass die Zersetzung der Harz-Glas-Grenzfläche der erste Schritt bei der CAF-Bildung ist. Diese Degradation schafft eine potenzielle Zone für die Feuchtigkeitsaufnahme, die als wässriges Medium für den Transport von elektrochemischen Ionen oder Korrosionsprodukten dient. Die Kupferspuren in der Leiterplatte dienen als Elektroden, Wasser wirkt als Elektrolyt, und die Spannung liefert die treibende Kraft für das Wachstum der leitfähigen anodischen Fäden.

Verschiedene Faktoren können den CAF-Bildungsprozess beschleunigen, darunter hohe Temperaturen, hohe Luftfeuchtigkeit, wiederholte thermische Zyklen, ein hohes Spannungsgefälle zwischen Anode und Kathode und bestimmte Inhaltsstoffe von Lötmitteln. Es ist wichtig zu beachten, dass sich CAF typischerweise in den vergrabenen Schichten von Leiterplatten bildet.