IPC-TM-650 2.5.6.2 Elektrisk hållfasthet hos tryckt ledningsmaterial

Standarden ”IPC-TM-650 2.5.6.2 Elektrisk hållfasthet hos tryckt ledningsmaterial” som utvecklats av Institute of Printed Circuits (IPC) beskriver en testmetod för att utvärdera ett isolerande materials förmåga att motstå elektriskt genombrott vinkelrätt mot materialets plan när det utsätts för kortvariga, höga spänningar vid standard växelströmsfrekvenser på 50–60 Hz.

Denna metod kan användas på alla materialtjocklekar upp till cirka 3,175 mm, men för material över 0,508 mm används vanligtvis andra metoder, såsom dielektrisk genombrott, för att karakterisera ett materials elektriska integritet. Resultaten av detta test kan påverkas avsevärt av fuktinnehållet, och resultat som erhålls med olika förkonditioneringsmetoder kanske inte är jämförbara.

Denna metod använder ett oljemedium för att förhindra antändning i ett litet prov, och resultaten kanske inte är jämförbara med tester utförda i luft. Värden som erhålls med denna metod bör inte användas för att uppskatta isoleringsförmågan hos ultratunna metallbeklädda laminat.

Värden som bestäms med denna metod minskar generellt med ökande provtjocklek för i övrigt identiska material. Denna metod är baserad på tekniker som beskrivs i ASTM D149, Standard Test Method for Dielectric Strength and Dielectric Breakdown Voltage of Solid Electrical Insulating Materials at Commercial Power Frequencies.

Om inget annat anges ska tre prover förberedas. Provmåtten ska vara 10 cm plus/minus 2,5 cm x 10 cm plus/minus 2,5 cm, men storleken är inte kritisk så länge överslag inte uppstår vid kanterna.

Prover bör skäras på lämpligt sätt på båda kanterna1 och från mitten av laminatet, men inget prov bör tas närmare än 2,5 cm från kanten på skivor i full storlek.

Foliebelagda material måste ha alla metallbeläggningar avlägsnade genom nötning och rengöras noggrant före konditionering eller provning.

Ohärdat material måste härdas helt. Under normala förhållanden rekommenderas tvåskiktslaminat för jämförelse med prepreg-material. Enkelskiktslaminat rekommenderas för enkelskikts täckskikt och liknande produkter.

Utrustningen och materialen som används i testerna är följande:

• Minst en 25 kV högspänningsfeltestare med tillräcklig strömklassning, en motoriserad styrning med en spänningsökning på 500 volt per sekund och en mätare som kan indikera en felspänning på 5 procent över hela intervallet av faktiska felspänningar (vanligtvis 1 kV till 20 kV)
• Oljetank fylld med isolerande olja.
• Elektrodtestsetet består av elektroder med en diameter på 5 cm och en radie på 0,64 cm på kanten. Elektroderna kan vara tillverkade av rostfritt stål eller mässing. Elektroderna måste vara fria från ojämnheter i ytan och kan poleras för att uppnå detta.
• Två högspänningsmätkablar (kablar klassade över testarens spänningskapacitet rekommenderas).
• Mikrometer med kapacitet att upplösa minst 0,0003 cm. För noggrann mätning av material under 0,013 cm kan testnoggrannheten vara kraftigt begränsad av möjligheten att mäta provet noggrant.
• Vattenbad med konstant temperatur fyllt med destillerat vatten, kapabelt att hålla 50 grader plus/minus 2 grader.
• Stor bägare eller kastrull fylld med destillerat vatten vid rumstemperatur.
• Ställ för att stödja och separera prover i ett 50 °C vattenbad.
• Luddfria pappershanddukar.

Om inget annat anges ska provet konditioneras i destillerat vatten som hålls vid 50 °C plus/minus 2 °C i 48 timmar plus 2 timmar och minus 0 timmar. Därefter ska provet doppas i destillerat vatten vid rumstemperatur i minst 30 minuter och högst fyra timmar för att uppnå temperaturjämvikt utan betydande förändringar i fukthalten.

Testet bör utföras vid omgivningstemperatur, 23 grader Celsius plus/minus 5 grader Celsius. Relativ luftfuktighet är inte viktig eftersom testerna utförs under olja.

Vid testning tas det förkonditionerade provet ur det omgivande vattnet och torkas med en luddfri pappershandduk. Provets tjocklek bestäms och registreras på fyra punkter, 2,5 cm från kanten vid mittpunkten på varje sida. Provet placeras i testfixturen och centreras för att minska risken för överslag. Testaren drivs för att applicera spänning med en hastighet av 500 volt per sekund, och den punkt där enheten indikerar ett fel observeras. För värden över 10 kV registreras genombrottsspänningen till närmaste 0,1 kV och för alla lägre värden, minst till närmaste 5 procent. Provet tas ur oljemediet och det verifieras att ett fel har uppstått. Om inga synliga värden sätts provet in igen, centreras noggrant och testet upprepas. Om överslag inträffar används ett större prov eller ny olja. De återstående två proverna testas enligt beskrivningen ovan.

Den genomsnittliga tjockleken för varje prov beräknas från de fyra individuella mätningarna. Den elektriska styrkan för varje prov bestäms i volt per mil genom att dividera genombrottsspänningen, uttryckt i kilovolt, med tjockleken. Den genomsnittliga elektriska styrkan bestäms genom att medelvärdesbilda de individuella värdena för varje prov. Medelvärdet avrundas till närmaste 10 volt per mil. Om något prov understiger specifikationens minimum beräknas en procentandel av kravet.

Vår organisation, som i åratal har stöttat företag inom alla sektorer genom ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsaktiviteter, har ett starkt team av medarbetare som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahåller vi även testtjänster till företag i enlighet med standarden "IPC-TM-650 2.5.6.2 Electrical Strength of Printed Wiring Material".