CAF中文名為導電陽極絲，是Conductive Anodic Filament首字母的縮寫。它的存在，輕微者可導致產品導體間漏電而無法開機，嚴重者可導致長期漏電發熱而引起基材碳化，最終引起火災。CAF的生長主要是由于玻纖與樹脂間存在空隙或者玻纖內部存在空心，在后期的正常使用過程中受導體間電勢差作用，在濕熱的條件下，銅發生水解反應并沿著通道遷移并沉積所形成。涉及的電化學反應方程式如下：

1）Cu ® Cu2+ +2e- (銅在陽極發生溶解)

H2O ® H++OH-

2H+2e- ® H2

2）Cu2++2OH-®Cu (OH)2 (銅從陽極向陰極方向發生遷移)

Cu (OH)2 ®CuO+H2O

3）CuO+H2O®Cu (OH)2®Cu2++2OH- (銅在陰極沉積)

Cu2++2e-®Cu

根據PCB布線情況，歸納起來有幾種位置存在CAF生長的風險：孔到孔，孔到線，線到線，層到層，示意圖見圖1。而PCB制作過程中鉆孔會使得基材承受較大的機械應力作用，從而導致玻纖與樹脂結合界面間出現縫隙，因此孔到孔、孔到線發生CAF生長更為普遍。

圖1. CAF生長位置示意圖

不難看出，要發生CFA生長，需滿足以下幾個條件：

（1）基材內存在間隙，提供離子運動的通道；

（2）有水分存在，提供離子化的環境媒介；

（3）有金屬離子物質存在，提供導電介質；

（4）導體間存在電勢差，提供離子運動的動力；

CAF生長的載體是PCB，在工作過程中勢必帶電，電勢差這一條件很容易滿足。孔銅、導線均是銅材，屬金屬物質，導電介質也很容易滿足。使用環境中均會有一定的濕度，基材也會有一定的吸水性質，因此環境媒介也很容易滿足。而樹脂與玻纖結合是通過化學鍵結合，產生裂縫相對較難實現，因此離子運動的通道成為CAF生長的關鍵。

2. CAF失效分析典型案例

3. CAF失效的預防

身患癌癥的人無藥可救，但醫生會去研究病因，給健康的人加以忠告，防止癌癥染身。同理發現CAF失效，分析其機理，同樣也可以給產品的生產提供預防措施。綜合前輩們研究結果，小編整理了幾個方面的預防措施。

（1） PCB制作工藝優化

PCB的過孔很大一部分是采用機械鉆孔的方式實現，而機械鉆孔是采用高速旋轉的鉆刀對基材進行加工。鉆刀的旋轉對基材形成拉扯的應力作用，加上鉆孔過程鉆刀與基材摩擦產生的熱量，玻纖與樹脂的結合很容易失去作用而產生縫隙，給CAF生長提供通道，因此生產上應合理規范鉆孔的參數，包括進刀速、退刀速、鉆速、孔限等，將拉扯的應力作用降低至最小。

此外PCB基材種類繁多，應根據不同的基材類型設置不同的鉆孔參數。舉個例子，無鹵材料因添加含P或含N官能團的物質作為阻燃劑，分子鍵剛性增加，且為保證基材的剛性還會添加一些無機填料，這就造成鉆孔過程對鉆刀磨損更嚴重，因此在設定鉆孔參數時應區別于含鹵基材。

（2）設計優化

在長期水汽作用下，玻纖與樹脂結合界面劣化是大多數基材無法避免的，這就要求從設計上尋求降低CAF風險的方法了。眾所周知，玻纖束是橫縱交錯的，合理避開玻纖束直接連接兩個相鄰過孔也是預防CAF的一種有效方式。例如圖5中a方式的鉆孔位置，玻纖束直接連接兩個過孔，孔間距較小時，長時間工作勢必引發CAF生長，但是將鉆孔方式錯開一些，轉換成b方式，避開了玻纖束直接連接過孔，CAF生長通道受阻，達到預防CAF生長的目的。

圖5. 鉆孔方式示意圖

（3） PCB基材優選

產品設計階段應將CAF風險考慮在內，在選材上做足功課。在納入合格基材供應商之前，應對其生產的基材進行耐CAF測試。例如要求嚴格控制鉆孔參數條件下，設計不同的孔徑、不同的孔間距、不同的孔到線距離測試模塊，在高溫高濕條件下加載偏壓，并在線監測絕緣阻值變化，對基材耐CAF能力進行摸底，根據測試結果優選基材，優化PCB布線過程的孔間距、孔到線間距，從而達到預防CAF發生的目的。具體測試方法可參考IPC-TM-650 2.6.25 2003。

圖6. 絕緣電阻在線檢測設備