ECM/CAF 测试
ECM 电化学迁移测试
导体在潮湿偏置下发生阳极金属离子迁移与枝晶生长
1测试概述
ECM（Electrochemical Migration，电化学迁移）是在湿气膜与电场作用下，阳极金属（锡/铅/铜等）溶解为离子、向阴极迁移并还原沉积形成树枝状金属枝晶，最终导致导体间绝缘下降或短路。测试在温湿度偏置下监测表面绝缘电阻并显微镜观察枝晶。
2测试目的
- 评估相邻导体在潮湿偏置下的迁移风险
- 验证助焊剂残留、镀层与 conformal coating 防护效果
- 预防现场漏电、短路与间歇性故障
- 比较材料与工艺方案
3适用标准
IPC-TM-650 2.6.14
Electrochemical Migration Test
IEC 60068-2-67
Environmental testing — Damp heat, steady state
J-STD-001
Requirements for Soldered Electrical and Electronic Assemblies
注：以上为行业常用参考标准，具体执行标准以受托实验室现行有效版本及 CNAS/CMA 认可范围为准。
4测试方法与流程
4.1 样品准备
- 梳状电极/实际线路试样
- 按工艺要求（含/不含助焊剂残留）制备
- 初始绝缘电阻测量与记录
4.2 测试条件与参数
| 参数项 | 要求/范围 | 说明 |
|---|
| 温湿度 | 65 ℃ / 90%RH 或 85 ℃/85%RH | 按规格 |
| 偏置电压 | DC 5~50 V | 依间距 |
| 试验时长 | 168~1000 h | 常用 |
| 监测 | 定期测绝缘电阻 | 记录漏电电流 |
4.3 测试步骤
- 试样加偏压放入湿热箱
- 周期测量绝缘电阻与漏电
- 观察电阻是否骤降
- 试验后显微镜检查枝晶
- 必要时 SEM/EDS 分析成分
5主要设备与仪器
- 恒温恒湿试验箱
- 直流偏置电源与电阻监测
- 金相/体视显微镜
- SEM/EDS（必要时）
6结果与判定
主要结果参数
- 绝缘电阻随时间变化
- 枝晶/迁移形貌与生长位置
- 失效时间与漏电电流
判定依据
按规范在规定时间内绝缘电阻不低于阈值且无枝晶短路判为合格；出现明显迁移枝晶或电阻骤降判为不合格。
7注意事项
安全提示：偏压下湿热环境防触电，开门前断电。
- 离子残留会显著促进迁移，须控制清洁度
- 电极间距、电压须按设计
- 表面凝露会造成假性失效
- 应区分 ECM 与 CAF 的失效位置