当耐 CAF 多层样板生产交付之后，如何开展样板验收与可靠性验证，是摆在硬件研发工程师面前最后一道关卡。很多项目采购耐 CAF 板材之后，仅做基础通断、阻抗测试，便直接放行进入批量生产。但是基础电气通断测试，无法检测内层潜在 CAF 风险。想要真正把控长期可靠性，需要建立一套从来料板材验收、样板工艺检查、可靠性加速测试，再到量产批次管控的完整验证体系。本篇文章给出一套落地性强的耐 CAF 多层 PCB 验收与可靠性验证方案，帮助工程师规避批量售后漏电故障。
一、来料板材验收：核对耐 CAF 基材物料证明文件
耐 CAF 多层板验收工作，其实从 PCB 板材原料阶段就可以启动。如果是大批量量产项目，可以要求 PCB 供应商提供基材对应的物料证明文件。
第一，板材出厂 COC 材质证明。核对基材型号、生产批次，确认本次生产使用的板材就是图纸要求的耐 CAF 型号，避免出现物料混用，普通 FR‑4 板材替代耐 CAF 板材投产。部分板材外观无法区分普通板和耐 CAF 板，仅凭肉眼无法辨别物料，材质证明文件就是最基础的凭证。
第二，基材原厂 CAF 测试报告。向板材厂商索取该批次基材的电化学迁移测试数据。查看测试报告当中的试验电压、湿度环境、测试时长、绝缘电阻判定标准。确认基材的耐 CAF 等级可以匹配本项目产品工况。例如你的产品长期工作 24V 直流电压，就要确认基材 CAF 测试电压大于等于 24V，保证测试条件覆盖产品实际使用工况。
需要注意基材原厂测试报告只是板材材料等级证明，不能代表加工完成之后整块 PCB 成品就一定具备对应的耐 CAF 性能。板材经过钻孔、电镀、层压一系列加工之后，工艺缺陷依旧有可能降低抗 CAF 能力。物料验收属于第一道关卡，后续成品验证依旧不能省略。
二、样板外观与切片分析，检查内层工艺品质
样板收货之后，除了常规外观检查开路短路、线路缺口、阻焊缺陷之外，针对耐 CAF 多层板，优先建议抽取样板做金相切片分析。切片是直观查看电路板内层加工品质最有效的手段。
切片检查重点观察几项内容。首先查看通孔孔壁，钻孔周边基材有没有微裂纹、玻纤撕裂现象。如果切片观察发现钻孔边缘基材开裂，就算板材本身耐 CAF 性能再好，裂纹通道也会让水汽渗入内层，CAF 风险大幅上升。其次检查层压界面，查看芯板和半固化片压合之后有没有分层、气泡，树脂是否充分浸润玻纤。气泡和分层缝隙都是水汽容易滞留的位置。
然后检查内层铜环与基材结合状态，查看去钻污之后孔壁有没有过度蚀刻，玻纤束是否裸露。如果切片发现内层工艺缺陷，应当及时反馈 PCB 厂家优化制程，缺陷整改完成之后，再重新打样，不要带着工艺隐患直接量产。
切片属于破坏性检测，研发样板数量少，可以选取一块样板专门用于切片分析，牺牲一块样板换取长期项目可靠性，性价比很高。
三、电气绝缘测试，排查样板隐性漏电问题
虽然普通短时间通电老化无法复现 CAF 失效，但是样板阶段依旧可以开展绝缘电阻测试，排查样板是否已经出现早期漏电缺陷。
针对内层高压电源‑地、高电位差相邻过孔网络，使用高阻表，在两个网络之间施加对应工作电压，测量网络之间的绝缘电阻数值。正常合格电路板，绝缘电阻应当达到 GΩ 级别。如果检测出来绝缘电阻偏低，兆欧级别甚至更低，说明该位置已经存在漏电通道，样板存在严重异常，不能投入使用。
绝缘电阻测试可以检出已经形成漏电通道的不良样板，但是无法预判未来几年会不会慢慢生长出 CAF 导电丝。该测试属于成品不良筛查手段，不属于长期可靠性验证。
四、CAF 加速湿热‑偏压试验，开展长期可靠性评估
想要评估电路板长期抗 CAF 能力，最科学的方式就是开展加速 CAF 试验，也就是湿热偏压测试。试验原理就是把电路板放置在高温高湿环境箱当中，在存在电位差的内层过孔之间持续施加直流电压，加速水汽渗透和铜离子电化学迁移过程，用较短的试验时间模拟数年长期湿热工况。
加速测试一般选取电路板上面 CAF 风险最高的几组网络，24V 电源‑地过孔、BGA 下方密集相邻过孔作为测试点位。试验结束之后取出样板，再次测量点位之间绝缘电阻，如果绝缘电阻没有出现明显下降，说明样品经过严苛加速条件考验，抗 CAF 可靠性良好；如果绝缘电阻大幅衰减，就说明该样板结构存在 CAF 失效风险，需要回头优化内层布局或者生产工艺。
但是 CAF 加速测试有两个现实限制。第一，加速试验周期较长，完整试验往往需要数百小时；第二，需要专用湿热试验箱，很多中小企业内部实验室不具备试验条件。这种情况下可以委托第三方可靠性检测机构开展加速测试，新项目首次量产之前，送出样板做一次 CAF 加速验证，验证通过之后再放开批量订单。
五、量产阶段批次管控，守住长期品质一致性
当样板验证全部通过，项目进入大批量生产之后，也不能放松耐 CAF 多层板的品质管控。量产最核心的风险就是批次之间制程波动。
首先锁定板材物料，量产全程使用同一型号耐 CAF 基材，不经过可靠性验证，不能随意更换板材品牌、型号。更换基材等于可靠性验证归零，需要重新开展全套样板验证。
其次建立量产切片抽检制度。每生产一定数量批次，随机抽取一块成品板做金相切片，复查钻孔品质、内层压合状态，监控工厂制程有没有出现漂移。防止样板阶段工艺参数调试合格，量产阶段为了提升效率修改钻孔、水洗工艺，造成成品耐 CAF 可靠性下降。
最后做好批次生产记录归档。每一批耐 CAF 电路板，留存板材批次号、生产制程参数、检测报告。未来多年之后如果现场出现个别漏电故障，可以调取生产记录开展失效分析，快速定位问题根源。
