PCB-motståndsspänningstest Introduktion Vetenskap: Principer, standarder och kärnbetydelse

Kärnan i spänningstestet är att applicera en högspänning flera gånger högre än arbetsspänningen mellan kretskortsledaren och ledaren och jord under en viss tidsperiod för att detektera om det finns genombrott, överslag eller övertröskelläckströmDen simulerar extrema arbetsförhållanden som blixtnedslag, transienta överspänningar och elektrostatiska urladdningar under utrustningens drift, och verifierar säkerhetsmarginalen för isoleringssystemet. Om kretskortets hållfasthetsspänning är otillräcklig kommer det att orsaka läckage och störningssignaler, och i värsta fall kommer det att gå sönder och orsaka brand, vilket kan leda till person- och utrustningsrelaterade olyckor. Speciellt inom områden med hög tillförlitlighet som strömförsörjning, industriell styrning, ny energi och sjukvård är hållfasthetstestning en vetofråga.

 

Ur ett fysiskt perspektiv bestäms spänningsresistansen hos ett kretskort av substratets dielektriska hållfasthet, ledaravstånd, ytrenhet och det dielektriska lagrets tjocklekDen dielektriska hållfastheten hos konventionella FR-4-plattor är cirka 20–25 kV/mm, och hållfastheten för aluminiumsubstrat är betydligt lägre än för vanliga styva plattor på grund av det tunna isoleringsskiktet (50–150 μm). När det elektriska fältet överstiger materialets kritiska värde bryts isoleringsskiktet ner, vilket bildar en ledande kanal och orsakar irreversibla skador. Spänningsresistanstestning syftar till att i förväg avslöja materialfel, konstruktionsfel och processproblem genom kontrollerat högt tryck.

 

Branschens vanliga teststandarder är IPC-6012 (styva kretskort), IPC-TM-650 (testmetoder) som kärna, och är kompatibla med IEC 62368-1, UL 60950, GB 4943 och andra säkerhetsstandarder. Beräkningsformeln för testspänningen är ett branschgemensamt empiriskt värde: testspänning = 2× driftspänningstopp + 1000VTill exempel, vid en arbetsspänning på 250 V är testspänningen cirka 1500 V. Isolationshärdningen behöver fördubblas på grundval av detta, och den specifika produktsäkerhetsnivån ska gälla. Standardtesttiden är 60 sekunder, och massproduktionslinjen kan förkortas till 1–3 sekunder för snabb testning, men provtagningen måste utföras för ett fullständigt test. Läckströmströskeln är vanligtvis inställd på ≤ 1 mA, och högspänningsplattan kan avlastas till 5 mA, och om den överskrids kommer den att bedömas som okvalificerad.

 

Testprocessen är indelad i fyra steg: förbehandling, kabeldragning, boosttest, bestämning och urladdning. Förbehandling kräver att kretskortet balanseras vid 23 ± 2 °C och 50 ± 5 % relativ luftfuktighet i 24 timmar för att avlägsna ytflöde, damm och olja och undvika kontaminering som leder till felbedömning. Vid kabeldragning avslutas högspänningen till den ledare som testas, och lågspänningen avslutas till ett annat nätverk eller jord, och proben måste ha exakt kontakt för att undvika repor på kretskortets yta. Uppstegning sker stegvis och hastigheten överstiger inte 100 V/s för att förhindra omedelbart stötgenombrott. Efter testet måste kretskortet urladdas helt för att undvika kvarvarande laddningsskador eller skador på instrumentet.

 

Spänningshållfasthetstestet är indelat i två lägen: AC och Likström (DC). AC-hållfasthetstest är snabbt, lämpligt för massproduktionsscreening och kan upptäcka övergripande isoleringsdefekter; DC-hållfasthetstest kan samtidigt mäta läckström och isolationsresistans, vilket är lämpligt för tillförlitlighetsverifiering i högspänningsplattor och fuktiga och varma miljöer, och de två kan inte bytas ut efter behag. Testobjekten inkluderar: angränsande högspännings- och lågspänningsledningar, ledningar och jordplan, ledningar och metallskal, flerskiktskortets inre och yttre isolering och andra viktiga områden.

 

Många förväxlar spänningshållfasthetstest med isolationsresistanstest, den viktigaste skillnaden är: spänningshållfasthetstest nedbrytningsförmåga, vilket är ett destruktivt kritiskt test; Isolationsresistansmätningar isoleringens integritet och är ett icke-förstörande långtidsprestandatest. Okvalificerad spänningshållfasthet innebär att isoleringsskiktet har allvarliga defekter, och låg isolationsresistans beror mestadels på förorenat, fuktigt eller otillräckligt dimensionerande avstånd.

 

Spänningsresistanstestning är den första försvarslinjen för kretskorts elsäkerhet, och fungerar både som ett standardkrav och en avgörande faktor för kvalitet. Att förstå dess principer och specifikationer kan effektivt undvika designrisker och förbättra produktens tillförlitlighet.