航天器高电压、大电流柔性线路传输模型建立及分析

陈 滔 周国云 李玖娟 何 为 杨 猛 张彬彬 飞景明 毕建民 王守绪 陈苑明

1(北京卫星制造厂有限公司 北京 100080)

2(电子科技大学材料与能源学院 成都 610054)

3(新华海通(厦门)信息科技有限公司 厦门 361012)

1 引 言

随着印制电路在电子信息技术中的快速发展，采用印制电路替代电缆越来越受到关注。能够传输高电压、大电流的柔性线路是实现这一目标的重要手段[1]。但在实际应用过程中，高电压容易造成如导电性阳极丝(Conductive Anodic Filamentation，CAF)的系列问题。CAF 全称为导电性阳极丝，是指 PCB(Printed Circuit Board)内部铜离子从阳极(高电压)沿着玻纤丝间的微裂通道，向阴极(低电压)迁移过程中发生的铜与铜盐的漏电行为[2-3]。PCB 板材是由玻璃丝编织成玻璃布，然后涂环氧树脂半固化后制成。树脂与玻纤之间的附着力不足或含浸时胶性不良，两者之间容易出现间隙，加之在钻孔等机械加工过程中，由于切向拉力及纵向冲击力的作用对树脂黏合力的进一步破坏，可能造成玻纤束被拉松或分离而出现间隙[4-6]。在高温高湿的环境下，环氧树脂与玻纤之间的附着力更加容易出现劣化，并促成玻纤表面硅烷偶联剂化学水解，沿着玻纤增强材料形成可供电子迁移的通路。基于以上条件，若此时距离较近的两条线路之间存在电势差，那么电势较高的阳极上的铜会被氧化成为铜离子，随后铜离子在电场的作用下向电势较低的阴极迁移，而在迁移过程中与板材的杂质离子或 OH－结合，生成了不溶于水的导电盐并沉积下来，由此两条线路之间的电气间距急剧下降，严重的甚至可以直接导通形成短路[7-9]。……