Der vom Institute of Printed Circuits (IPC) entwickelte Standard „IPC-TM-650 2.5.6.2 Elektrische Festigkeit von gedrucktem Schaltungsmaterial“ beschreibt ein Testverfahren zur Bewertung der Widerstandsfähigkeit eines Isoliermaterials gegen elektrische Durchschläge senkrecht zur Materialebene, wenn es kurzzeitig hohen Spannungen bei Standard-Wechselstromfrequenzen von 50–60 Hz ausgesetzt wird.
Diese Methode kann für alle Materialstärken bis ca. 3,175 mm angewendet werden. Bei Materialien über 0,508 mm werden jedoch üblicherweise andere Methoden, wie z. B. der dielektrische Durchschlag, verwendet, um die elektrische Integrität eines Materials zu bestimmen. Die Ergebnisse dieses Tests können erheblich vom Feuchtigkeitsgehalt beeinflusst werden, und die mit verschiedenen Vorkonditionierungsmethoden erzielten Ergebnisse sind möglicherweise nicht vergleichbar.
Bei dieser Methode wird ein Ölmedium verwendet, um die Entzündung einer kleinen Probe zu verhindern. Die Ergebnisse sind möglicherweise nicht mit Tests in Luft vergleichbar. Die mit dieser Methode erhaltenen Werte sollten nicht zur Abschätzung der Isolierfähigkeit ultradünner metallbeschichteter Laminate verwendet werden.
Die mit dieser Methode ermittelten Werte nehmen im Allgemeinen mit zunehmender Probendicke bei ansonsten identischen Materialien ab. Diese Methode basiert auf den in ASTM D149, Standardprüfverfahren für Durchschlagsfestigkeit und Durchschlagsspannung von festen elektrischen Isoliermaterialien bei kommerziellen Netzfrequenzen, beschriebenen Techniken.
Sofern nicht anders angegeben, sollten drei Proben vorbereitet werden. Die Probenabmessungen sollten 10 cm plus/minus 2,5 cm x 10 cm plus/minus 2,5 cm betragen. Die Größe ist jedoch nicht kritisch, solange an den Rändern kein Überschlag auftritt.
Die Proben müssen an beiden Kanten1 und von der Mitte des Laminats aus entsprechend geschnitten werden, bei großen Platten sollte jedoch keine Probe näher als 2,5 cm von der Kante entfernt entnommen werden.
Bei folienbeschichteten Materialien müssen alle Metallbeschichtungen durch Abschleifen entfernt und die Materialien vor der Konditionierung oder Prüfung gründlich gereinigt werden.
Ungehärtetes Material muss vollständig ausgehärtet sein. Unter normalen Bedingungen werden zum Vergleich mit Prepreg-Materialien zweilagige Laminate empfohlen. Für einlagige Deckschichten und ähnliche Produkte werden einlagige Laminate empfohlen.
Die bei den Tests verwendeten Geräte und Materialien sind wie folgt:
Sofern nicht anders angegeben, wird die Probe 48 Stunden plus 2 Stunden und minus 0 Stunden lang in destilliertem Wasser bei 50 °C plus/minus 2 °C konditioniert. Anschließend wird die Probe mindestens 30 Minuten und höchstens vier Stunden lang in destilliertes Wasser bei Raumtemperatur getaucht, um einen Temperaturausgleich ohne wesentliche Änderungen des Feuchtigkeitsgehalts zu erreichen.
Der Test sollte bei Umgebungstemperatur von 23 Grad Celsius plus/minus 5 Grad Celsius durchgeführt werden. Die relative Luftfeuchtigkeit ist nicht wichtig, da die Tests unter Öl durchgeführt werden.
Zur Prüfung wird die vorkonditionierte Probe aus dem Umgebungswasser genommen und mit einem fusselfreien Papiertuch getrocknet. Die Probendicke wird bestimmt und an vier Punkten, jeweils 2,5 cm vom Rand entfernt, in der Mitte jeder Seite aufgezeichnet. Die Probe wird in die Prüfvorrichtung gelegt und zentriert, um die Möglichkeit eines Überschlags zu verringern. Das Prüfgerät wird so betrieben, dass eine Spannung von 500 Volt pro Sekunde angelegt wird, und der Punkt, an dem das Gerät einen Fehler anzeigt, wird beobachtet. Bei Werten über 10 kV wird die Durchschlagspannung auf 0,1 kV gerundet aufgezeichnet, bei allen niedrigeren Werten mindestens auf 5 Prozent gerundet. Die Probe wird aus dem Ölmedium genommen und überprüft, ob ein Fehler aufgetreten ist. Sind keine Fehler sichtbar, wird die Probe erneut eingesetzt, sorgfältig zentriert und der Test wiederholt. Tritt ein Überschlag auf, wird eine größere Probe oder frisches Öl verwendet. Die verbleibenden zwei Proben werden wie oben beschrieben geprüft.
Die durchschnittliche Dicke jeder Probe wird aus den vier Einzelmessungen berechnet. Die Spannungsfestigkeit jeder Probe wird in Volt pro Mil ermittelt, indem die Durchschlagspannung, ausgedrückt in Kilovolt, durch die Dicke geteilt wird. Die durchschnittliche Spannungsfestigkeit wird durch Mittelung der Einzelwerte jeder Probe ermittelt. Der Durchschnitt wird auf die nächsten 10 Volt pro Mil gerundet. Unterschreitet eine Probe das Spezifikationsminimum, wird ein Prozentsatz der Anforderung berechnet.
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