覆铜板的耐漏电起痕性通常用相比漏电起痕指数(Comparative tracking index,简称CTI)表示。在覆铜板的诸多性能中,耐漏电起痕性作为一项重要的安全可靠性指标,已越来越为pcb设计者和生产厂家所重视。
CTI性能达不到后果:短路、火灾 空调、冰箱、洗衣机等电器产品,如使用不当,里面的PCB长期在比较潮湿、有杂物且电场足够大环境下工作,表面会形成碳化导电电路,最终形成短路,进而极有可能导致火灾。 导致短路的机理 当材料表面比较潮湿,有杂物且电场足够大时,其表面的杂物可能会通电,通电产生的热量将水分蒸发,然后形成干燥带(不含水的导电带)。由于水分的蒸发能够带走大量热量,干燥带不含水,聚集了大量的热量,足够多的热量使PCB表面碳化,形成碳化导电电路,最终形成短路
CTI测试就是通过模拟该过程,测出覆铜板绝缘层产生漏电起痕的最小电压,从而判断该材料是否适用于一些特定的环境。
CTI测试方法
CTI值按照IEC-112标准方法《基材、印制板和印制板装配件的相比漏电起痕指数的测试方法》测试出来,它是指基材表面经受住50滴0.1%氯化铵水溶液而没有形成漏电痕迹的最高电压值(V)。
试样的尺寸应大于15mm×15mm,厚度应不少于3mm,若样品的厚度小于3mm,则将两块或多块样品叠加,留意使各块的上下面尽可能平坦,以使各片结合紧密。两电极之间的距离应为4.0 mm士0.1mm,夹角为60°,液滴口与样品的高度应在30 -40mm。
在不知道实验资料的CTI值时,一般从300V电压开始,然后增减电压值(以25 V或25 V倍数)进行实验。直到得到两个相邻电压值(较小的电压50滴后不漏电,较大的电压漏电),确定较小的电压值为该材料的CTI值。
CTI等级划分
美国UL和IEC根据绝缘材料的CTI水平,分别将其划分6个等级和4个等级,CTI≥600为最高等级。
一般地,普通纸基覆铜板(XPC、FR-1等)的CTI≤150,普通复合基覆铜板(CEM-1、CEM-3)和普通玻纤布基覆铜板(FR-4)的CTI为175~250。
在IEC-950标准中对覆铜板的CTI和印制电路板的工作电压、最小导线间距(最小漏电距离Minimum Creepage Distance)的关系也作了规定,CTI高的覆铜板不仅适合在高污染度、高压场合下使用,也非常适合制作高密度印制电路板,高耐漏电起痕性覆铜板和普通覆铜板相比,用前者制作的印制电路板的线间距可允许更小。
如何提高材料的CTI值
提高板材CTI主要从树脂入手,尽量减少树脂分子结构中易碳化、易受热分解的基因,具体如下:
(1)选择含碳量低的材料
(2)含溴阻燃剂对热不稳定,容易碳化,会降低CTI值
(3)无机填料,特别是片状填料,能够使树脂以不连续的形式堆积,从而中断了其碳化的途径,提高材料的CTI值
PCB材料选择
综上所述,CTI值低的覆铜板,在高压、高温、潮湿、污秽等恶劣环境下长时间使用,容易产生漏电起痕,因此需要针对终端产品的工作环境对PCB板材进行选择。常见的高CTI板料(0级)有:
超声GW4016
建滔KB-6165GC
建滔KB-5150G
南亚新材NP-140TLPY
南亚新材NPG-PYR/TL
生益S1155 600
生益S2600F
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原文标题:PCB 相比漏电起痕指数(CTI)简介
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