覆銅板的耐漏電起痕性通常用相比漏電起痕指數(shù)(Comparative tracking index,簡稱CTI)表示。在覆銅板的諸多性能中,耐漏電起痕性作為一項(xiàng)重要的安全可靠性指標(biāo),已越來越為pcb設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)廠家所重視。
CTI性能達(dá)不到后果:短路、火災(zāi) 空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等電器產(chǎn)品,如使用不當(dāng),里面的PCB長期在比較潮濕、有雜物且電場足夠大環(huán)境下工作,表面會(huì)形成碳化導(dǎo)電電路,最終形成短路,進(jìn)而極有可能導(dǎo)致火災(zāi)。 導(dǎo)致短路的機(jī)理 當(dāng)材料表面比較潮濕,有雜物且電場足夠大時(shí),其表面的雜物可能會(huì)通電,通電產(chǎn)生的熱量將水分蒸發(fā),然后形成干燥帶(不含水的導(dǎo)電帶)。由于水分的蒸發(fā)能夠帶走大量熱量,干燥帶不含水,聚集了大量的熱量,足夠多的熱量使PCB表面碳化,形成碳化導(dǎo)電電路,最終形成短路
CTI測試就是通過模擬該過程,測出覆銅板絕緣層產(chǎn)生漏電起痕的最小電壓,從而判斷該材料是否適用于一些特定的環(huán)境。
CTI測試方法
CTI值按照IEC-112標(biāo)準(zhǔn)方法《基材、印制板和印制板裝配件的相比漏電起痕指數(shù)的測試方法》測試出來,它是指基材表面經(jīng)受住50滴0.1%氯化銨水溶液而沒有形成漏電痕跡的最高電壓值(V)。
試樣的尺寸應(yīng)大于15mm×15mm,厚度應(yīng)不少于3mm,若樣品的厚度小于3mm,則將兩塊或多塊樣品疊加,留意使各塊的上下面盡可能平坦,以使各片結(jié)合緊密。兩電極之間的距離應(yīng)為4.0 mm士0.1mm,夾角為60°,液滴口與樣品的高度應(yīng)在30 -40mm。
在不知道實(shí)驗(yàn)資料的CTI值時(shí),一般從300V電壓開始,然后增減電壓值(以25 V或25 V倍數(shù))進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。直到得到兩個(gè)相鄰電壓值(較小的電壓50滴后不漏電,較大的電壓漏電),確定較小的電壓值為該材料的CTI值。
CTI等級(jí)劃分
美國UL和IEC根據(jù)絕緣材料的CTI水平,分別將其劃分6個(gè)等級(jí)和4個(gè)等級(jí),CTI≥600為最高等級(jí)。
一般地,普通紙基覆銅板(XPC、FR-1等)的CTI≤150,普通復(fù)合基覆銅板(CEM-1、CEM-3)和普通玻纖布基覆銅板(FR-4)的CTI為175~250。
在IEC-950標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)覆銅板的CTI和印制電路板的工作電壓、最小導(dǎo)線間距(最小漏電距離Minimum Creepage Distance)的關(guān)系也作了規(guī)定,CTI高的覆銅板不僅適合在高污染度、高壓場合下使用,也非常適合制作高密度印制電路板,高耐漏電起痕性覆銅板和普通覆銅板相比,用前者制作的印制電路板的線間距可允許更小。
如何提高材料的CTI值
提高板材CTI主要從樹脂入手,盡量減少樹脂分子結(jié)構(gòu)中易碳化、易受熱分解的基因,具體如下:
(1)選擇含碳量低的材料
(2)含溴阻燃劑對(duì)熱不穩(wěn)定,容易碳化,會(huì)降低CTI值
(3)無機(jī)填料,特別是片狀填料,能夠使樹脂以不連續(xù)的形式堆積,從而中斷了其碳化的途徑,提高材料的CTI值
PCB材料選擇
綜上所述,CTI值低的覆銅板,在高壓、高溫、潮濕、污穢等惡劣環(huán)境下長時(shí)間使用,容易產(chǎn)生漏電起痕,因此需要針對(duì)終端產(chǎn)品的工作環(huán)境對(duì)PCB板材進(jìn)行選擇。常見的高CTI板料(0級(jí))有:
超聲GW4016
建滔KB-6165GC
建滔KB-5150G
南亞新材NP-140TLPY
南亞新材NPG-PYR/TL
生益S1155 600
生益S2600F
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原文標(biāo)題:PCB 相比漏電起痕指數(shù)(CTI)簡介
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