Hinweis: Allgemeine technische und einkaufsbezogene Information, keine Beratung zur Isolationskoordinationsauslegung. Luftstrecke und Kriechstrecke einer bestimmten Platine werden von der verantwortlichen Konstruktionsstelle anhand der Norm festgelegt, nach der das Produkt zertifiziert ist. Bestätigen Sie jede Abmessung mit dem Ingenieur, der die Zeichnung verantwortet.
Eine Kundenspezifikation trifft ein, mit einer Teilenummer und darunter dem Vermerk „CTI 600 V". Ist diese Zeile verhandelbar? Das hängt von einem Dokument ab, das der Käufer meist nie gesehen hat.
Von diesem Dokument gehen drei Zweige aus, und sie liefern für dasselbe Material bei derselben Spannung entgegengesetzte Antworten. Regelt ein Automobil-OEM-Standard die Platine, ist CTI 600 keine Verhandlungsposition: Die eigene Isolationskoordinationstabelle des OEM ist auf der Prämisse der Werkstoffgruppe I verfasst. Wird die Platine nach Anhang F der IEC 60664-1 bei einem sauberen Verschmutzungsgrad 2 (die unter IEC 60664-1 erwartete Verschmutzungsklasse einer Platine) dimensioniert, geben die Spalten für gedrucktes Leitungsmaterial bereits den Abstand der Gruppe I, sodass CTI 600 nichts weiter bringt. Liegt die Platine bei Verschmutzungsgrad 3, gibt es überhaupt keine Spalte für gedrucktes Leitungsmaterial, und die Werkstoffgruppe entscheidet unmittelbar.
Zunächst eine Korrektur, denn es ist die häufigste Verwechslung, auf die wir treffen. IEC 60112, die Prüfmethode hinter der Vergleichszahl der Kriechwegbildung (CTI), erklärt in ihrem Anwendungsbereich, dass sie für Prüfspannungen bis 600 V AC ausgelegt ist. CTI 600 ist kein Werkstoff, der mit einem 800-V-Batteriesystem Schritt hält. Es ist die Spitze einer Skala, die bei 600 endet, und nach „CTI 800" zu fragen bedeutet, nach einer Markierung zu fragen, die auf diesem Lineal nicht existiert.
Dieser Beitrag handelt von der Spezifikation. FR-4 ist die gängigste Güteklasse von kupferkaschiertem Basismaterial (CCL), und Hoch-CTI-FR-4 ist 2026 außerdem schwerer zu beschaffen, weil Kapazität bei Standard-Glasgewebe und schaltungstauglicher Kupferfolie zu margenstärkerem Material für KI-Server abgewandert ist und, Berichten der Fachpresse zufolge, einige Lieferanten Kontingente eingeführt haben; diese Geschichte hat ihre eigenen Zahlen, und wir behandeln sie gesondert.
Dieser Beitrag arbeitet sich durch sechs Spezifikationsfallen und endet mit einer Checkliste, die Sie direkt in eine RFQ übernehmen können.
Was CTI ist, und was es nicht ist
IEC 60112, inzwischen in der sechsten Ausgabe (2025), tropft 50 Tropfen Elektrolyt zwischen zwei im Abstand von 4 mm angeordnete Meißelelektroden und erfasst die Spannung, die der Werkstoff übersteht. Der Referenzelektrolyt, Lösung A, ist 0,1 % Ammoniumchlorid (Massenanteil). Der Anwendungsbereich begrenzt die Methode auf 600 V AC. Auf diesen Werten bauen zwei Skalen auf: die Leistungsklasse (PLC) von UL, auf deren Weg die Zahl ein Datenblatt erreicht, und die Werkstoffgruppen nach IEC 60664-1 Abschnitt 4.8.1.3, auf deren Weg sie eine Kriechstreckentabelle erreicht.
Vergleicht man die beiden rechten Spalten, zeigt sich die erste Falle: Gruppe IIIa überspannt PLC 2 und PLC 3. Keine der beiden Skalen lässt sich aus der anderen ableiten, verlangen Sie also stets den rohen CTI-Wert zusätzlich zu der Klasse, die ein Lieferant angibt. Die zweite Falle liegt in Abschnitt 4.8.1.3 selbst, der die Gruppen anhand von Werten definiert, die mit Lösung A gemessen wurden. Ein Wert aus der verschmutzten Lösung B — der mit dem Suffix M versehene, mit Lösung B gemessene Wert — ist nicht der Wert, auf den die Gruppen geschrieben sind.
Die Normen sind ehrlich darüber, was der Index wert ist. Abschnitt 4.8.1.2 sagt, eine direkte Korrelation zwischen den Werkstoffgruppen und der tatsächlichen Leistung sei „nicht praktikabel", nur dass Werkstoffe mit höherer relativer Leistung näherungsweise in derselben Reihenfolge nach CTI rangieren; Abschnitt 4.8.1.4 nennt die Prüfung einen qualitativen Vergleich unter Prüfbedingungen. Der Wortlaut der Norm selbst ist die Warnung. Ein CTI-Wert reiht Werkstoffe unter einem festgelegten Satz von Prüfbedingungen ein — Platinelektroden, ein Elektrolyt, ein Abstand, 50 Tropfen — und ist eine Position in dieser Rangfolge, keine Spannung, die die fertige Platine aushält. Behandeln Sie ihn als genau den Index, der er dem Namen nach ist.
Daher die Verwechslung hinter einem Großteil der Überspezifikation hier. CTI 600 V ist eine Werkstoffkennzahl, das oberste Band einer Trackingprüfung. 400 V und 800 V sind Systembetriebsspannungen, das, womit der DC-Zwischenkreis läuft. Die einzige Verbindung zwischen ihnen verläuft über die Kriechstrecke, und diese Verbindung gilt nicht in jeder Tabelle.
Welche Tabelle entscheidet, ob CTI 600 etwas bringt
Die Kurzformel lautet, ein höherer CTI erlaube es Leitern, näher beieinander zu liegen, sodass CTI 600 eine Hochspannungsplatine klein hält. In der dafür üblicherweise zitierten Tabelle stimmt das nicht.
Wir haben IEC 60664-1:2007, Table F.4, in der Norm selbst gelesen. Sie führt zwei Spaltensätze: einen für gedrucktes Leitungsmaterial, einen allgemeinen, aufgeteilt nach Werkstoffgruppe, die diese Tabelle als I, II und III abdruckt. Die Überschrift für gedrucktes Leitungsmaterial lautet bei Verschmutzungsgrad 1 „alle Werkstoffgruppen" und bei Verschmutzungsgrad 2 „alle Werkstoffgruppen außer IIIb".
Gewöhnliches FR-4 ist normalerweise Gruppe IIIa, was in diese Spalte der Gruppe III fällt; die feinere Aufteilung in IIIa und IIIb steckt in den Definitionen des Abschnitts 4.8.1.3, nicht in den Tabellenüberschriften, und Anmerkung 2 besagt nur, dass Gruppe IIIb bei Verschmutzungsgrad 3 oberhalb von 630 V nicht empfohlen wird.
Daraus ergeben sich zwei Dinge. Bei Verschmutzungsgrad 1 und 2 fragt die Spalte für gedrucktes Leitungsmaterial nicht, in welcher Werkstoffgruppe das Laminat liegt — der einzige Ausschluss ist Gruppe IIIb, CTI 100 bis unter 175, eine Schwelle, die jedes von uns gelesene FR-4-Datenblatt überschreitet. Und die Werte für gedrucktes Leitungsmaterial bei Verschmutzungsgrad 2 sind identisch mit den Werten der Gruppe I. Eine Platine, die nach dieser Spalte dimensioniert ist, hat bereits den Abstand der Gruppe I. CTI 600 kann ihn nicht weiter verkürzen.
Die Rechnung bestätigt das, statt es dem Auge zu überlassen. Oberhalb von 400 V ist die Kriechstrecke linear zur Spannung — erster Ordnung, nicht quadratisch — mit Steigungen bei Verschmutzungsgrad 2 von 0,005 mm/V für Gruppe I, 0,007 für Gruppe II und 0,010 für Gruppe III. Kontrolle: 2,0/400 = 4,0/800 = 5,0/1.000 = 0,005, und die Spalte für gedrucktes Leitungsmaterial bei Verschmutzungsgrad 2 trägt dieselbe Steigung. (Unterhalb von 400 V ist der Zusammenhang nicht linear.) IPC kommt unabhängig auf denselben Wert — IPC-2221B, wie von der Application Note eines Halbleiterherstellers in Table 6-1, Kategorie B2, für unbeschichtete Außenleiter tabelliert, ergibt 2,50 mm plus 0,005 mm/V oberhalb von 500 V, also 4,00 mm bei 800 V.
Zwei Einschränkungen zählen mehr als die saubere Schlussfolgerung.
Ausgabe. Wir haben die Ausgabe von 2007 gelesen, wo dies Table F.4 ist. IEC 60664-1:2020 nummeriert sie um in Table F.5, fügt Zeilen für 1.500 V DC und eine Höhenkorrekturtabelle (F.10) hinzu; die konsolidierte Ausgabe 3.1 (Mai 2025) arbeitet Amendment 1 ein. Wir haben nicht bestätigt, dass die obigen Zeilenwerte in Table F.5 unverändert sind — die aktuelle Ausgabe ist kostenpflichtig, und wir haben sie nicht beschafft. Nennen Sie Ausgabe und Tabellennummer, wann immer Sie diese Zahlen verwenden.
Text und Praxis weichen voneinander ab, und einige veröffentlichte Zahlen sind falsch. Die Application Note eines Halbleiterherstellers beschreibt Table F.4 als eine Tabelle, die die Kriechstrecke nach Verschmutzungsgrad und „Werkstoffgruppe der Leiterplatte" definiert, und eine zweite Note desselben Herstellers druckt einen Auszug ohne die Spalten für gedrucktes Leitungsmaterial ab, obwohl der eigene Text sie beschreibt. Wir nehmen den Normtext als maßgeblich, doch viele praktizierende Entwickler dimensionieren tatsächlich nach den gruppenabhängigen Spalten — was beeinflusst, was Ihr Kunde und Ihr Lieferant jeweils annehmen. Weiter unten auf der Qualitätsskala veröffentlicht ein weit verbreiteter PCB-Blog eine Kriechstrecken-Spannungstabelle, die etwa sechsmal kleiner ist als das IEC-Minimum, offenbar der inneren Leiterspalte von IPC-2221 Table 6-1 entnommen statt der unbeschichteten äußeren. Wir geben sie nicht wieder: Eine falsche Zahl ist schwerer zurückzuziehen als zu wiederholen. Derselbe Beitrag bezeichnet die IPC-2221C-Werte als Vorschläge mit Aktualisierungen, die „im 3. Quartal 2026 erwartet" würden. IPC-2221C wurde im Dezember 2023 veröffentlicht und ersetzte IPC-2221B; sein Inhaltsverzeichnis, das wir beschafft haben, führt Abschnitt 6.3.3 zur Kriechstrecke, 6.3.4 zum CAF-Wachstum, 6.3.5 zur Vergleichszahl der Kriechwegbildung, Tables 6-1 und 6-2, sowie Abschnitt 4.3.1 zu hoch-Tg-Laminaten. Den Textkörper haben wir nicht beschafft und zitieren daraus keinen Wert.
Woher eine CTI-600-Anforderung tatsächlich kommt
Nichts davon macht eine CTI-600-Spezifikation überspezifiziert. Es bedeutet, dass die Begründung nicht in der Spalte für gedrucktes Leitungsmaterial liegt, und ein Käufer, der ein Äquivalent sucht, muss herausfinden, aus welchem Dokument die Zahl stammt.
Nicht jede Norm gewährt die Ausnahme für gedrucktes Leitungsmaterial. Die veröffentlichte technische Q&A von UL zu IEC 62368-1 beantwortet die Frage, ob für Außenlagen „Other Materials" und für Innenlagen „Printed Boards" zu verwenden sei, so: Nach IEC 62368-1:2023 „gibt es keine Werkstoffgruppe mit der Bezeichnung ‚Printed Boards' und ‚Other Materials'. Die Werkstoffgruppen beruhen auf dem CTI, und es gibt nur die Werkstoffgruppen I, II, IIIa und IIIb" — die eigene Vierfachgruppierung dieser Norm, feiner als die drei Spalten, die Table F.4 abdruckt. Ist eine Norm so verfasst, entscheidet die CTI-Gruppe des Laminats die PCB-Kriechstrecke ohne jede Erleichterung durch gedrucktes Leitungsmaterial, und nach den IEC-60664-1-Zahlen oben braucht Gruppe III bei 800 V und Verschmutzungsgrad 2 8,0 mm gegenüber 4,0 mm für Gruppe I: genau die Hälfte. IEC 62368-1 ist eine Norm für Audio-/Video-, informations- und kommunikationstechnische Geräte. Wir haben ihren Text nicht beschafft und ihren Anwendungsbereich nicht überprüft, daher ziehen wir keinen Schluss darüber, welche Produkte sie erfasst. Der handlungsrelevante Punkt bleibt trotzdem bestehen: festzustellen, welche Norm die Platine regelt, ist eine Voraussetzung, kein Detail, und ob diese Norm eine Ausnahme für gedrucktes Leitungsmaterial trägt, entscheidet über die CTI-Anforderung.
Auf der Fahrzeugseite ist die OEM-Tabelle für Werkstoffgruppe I geschrieben. Ein öffentlich von einem Ingenieur veröffentlichtes Isolationskoordinations-Arbeitsblatt für einen Hochspannungswechselrichter rechnet mit einer maximalen Versorgung von 880 V DC, weist aus der IP-Klasse Verschmutzungsgrad 2 zu und dimensioniert Basis- und verstärkte Isolierung nach einem deutschen OEM-Konsortialstandard (LV 123, dort zitiert als MBN 20123:2020-01, Abschnitt 7.7.6.3), unter einer Überschrift, die die Prämisse als „Werkstoffgruppe I [600CTI]" angibt. Im selben Dokument erscheint der IEC-60664-1-Weg — dort geschrieben als „Werkstoffgruppe I-IIIa, PCB", was die Spalte für gedrucktes Leitungsmaterial ist — als Ausnahme, verfügbar nur „mit vermerkter Erläuterung und Kundenzustimmung". Lesen Sie das in der richtigen Richtung. Das CTI 600 auf einer Kundenspezifikation ist oft keine willkürliche Marge, sondern das, was die OEM-Tabelle voraussetzt, und der Weg, der die Werkstoffgruppe irrelevant macht, ist die zustimmungsbedürftige Ausnahme, nicht die Vorgabe. Der Vorbehalt ist real: Dies ist ein von einem Dritt-Ingenieur verfasstes Arbeitsblatt, nicht der OEM-Standard selbst, der eine gemeinsame deutsche OEM-Spezifikation ist und nicht öffentlich einsehbar. Wir haben LV 123 oder MBN 20123 nicht beschafft und zitieren keine ihrer Abmessungen.
Verschmutzungsgrad 3 hat überhaupt keine Spalte für gedrucktes Leitungsmaterial. Table F.4 stellt diese Spalten nur für Verschmutzungsgrad 1 und 2 bereit. Bei Verschmutzungsgrad 3 gelten die gruppenabhängigen Spalten: 10,0 mm für Gruppe I gegenüber 12,5 mm für Gruppe III bei 800 V — Gruppe I etwa 20% kürzer — weniger dramatisch als die Halbierung bei Verschmutzungsgrad 2, auf einer Platine aber immer noch erheblich. Welche davon gilt, ist eine Definitionsfrage, keine Vorliebe. Verschmutzungsgrad 2 ist nicht leitfähige Verschmutzung mit gelegentlicher vorübergehender Leitfähigkeit durch Betauung; Verschmutzungsgrad 3 ist leitfähige Verschmutzung oder trockene Verschmutzung, die leitfähig wird, weil Betauung zu erwarten ist.
Ein gemischter Kriechweg wird von seinem schwächsten Abschnitt bestimmt. Abschnitt 5.2.2.7: Eine Kriechstrecke darf in Abschnitte unterschiedlicher Werkstoffe oder Verschmutzungsgrade aufgeteilt werden, wenn ein Abschnitt die gesamte Spannung übersteht, „oder wenn die Gesamtstrecke nach dem Werkstoff mit dem niedrigsten CTI und dem höchsten Verschmutzungsgrad dimensioniert wird". Reale Platinenwege kreuzen Lötstopplack, Klebstoff, Bauteilkörper, Steckergehäuse, Verguss und geroutete Kanten, sodass ein einzelner Abschnitt mit niedrigem CTI die Dimension für den ganzen Weg bestimmen kann. Das macht den Laminat-CTI zu einer Untergrenze, die sich konstruktiv nicht umgehen lässt.
Und ein Weg, der CTI 600 unnötig macht
IEC 60664-3:2016 behandelt beschichtete Leiterplatten, einschließlich Innenlagenoberflächen, und definiert zwei Schutzarten. Typ 1 verbessert die Mikroumgebung, sodass darunter die Anforderungen von IEC 60664-1 für Verschmutzungsgrad 1 gelten — nach der Tabelle oben 2,4 mm bei 800 V, alle Werkstoffgruppen. Typ 2 wird wie eine Festisolierung behandelt: Die Anforderungen an Festisolierung gelten, Abstände müssen mindestens den Werten in ihrer Table 1 entsprechen, und „die Anforderungen an Luft- und Kriechstrecken in IEC 60664-1 gelten nicht". Table 1 gibt 0,15 mm oberhalb von 0,8 kV bis 1,0 kV Spitzenwert an.
Für eine 800-V-Platine bei Verschmutzungsgrad 2 also: unbeschichtet Gruppe III, 8,0 mm; unbeschichtet Gruppe I, 4,0 mm; qualifizierte Typ-2-Beschichtung, 0,15 mm — rund 27-mal kürzer als das, was CTI 600 bringt (4,0 / 0,15 = 26,7, ein Verhältnis von Längen, nicht von quadrierten Größen). Das ist kein Argument für ein billigeres Laminat. Beide Typen müssen durch Prüfung qualifiziert werden, und Typ 2 durchläuft zusätzlich vor der Prüffolge einen Kratzfestigkeitstest, und IEC 60664-1 gilt uneingeschränkt für jedes ungeschützte Teil. Beschichtung und Werkstoff-CTI sind Substitute füreinander, sodass ein Wechsel der Güteklasse ohne zu wissen, auf welcher die Konstruktion dimensioniert war, stillschweigend eine Prämisse ändert.
Auf der Fahrzeugseite endet die Kette in einer Delegation. ISO 6469-3:2021, die wir vollständig beschafft haben, verlangt in Abschnitt 6.4.5, dass Luftstrecke, Kriechstrecke und Festisolierung von Bauteilen der Spannungsklasse B „nach den zutreffenden Abschnitten der Reihe IEC 60664 ausgelegt" werden, mit normativen Verweisen, die „IEC 60664 (alle Teile)" aufführen — was auch den Beschichtungsteil einbezieht. Ihr eigener Text enthält keine Erwähnung von „Werkstoffgruppe", keine von „Verschmutzung", kein CTI und keine numerische Kriechstreckentabelle. (ISO 21498-1 wird manchmal als Kriechstrecken-Spezifikation zitiert. Das ist nicht der Fall, und die Norm erklärt von sich selbst, dass sie die elektrische Sicherheit nicht abdeckt.)
Sechs Prämissen entscheiden die Antwort
Kurz gesagt: Eine CTI-600-Anforderung hat eine Grundlage, und ein Käufer, der sie als Puffer behandelt, liegt häufiger falsch als richtig. Doch diese Grundlage ist fast nie die Spalte für gedrucktes Leitungsmaterial der IEC 60664-1 — es ist eine Tabelle, die über diese Norm gelegt ist, oder ein Verschmutzungsgrad, oder die Werkstoffe, die der Kriechweg kreuzt. Was sich also ändern lässt, ist nicht die Güteklasse, sondern die Prämisse, und die Prämisse gehört dem Konstrukteur, nicht dem Walzwerk. Senkt man auf CTI 400 ab, ohne festzustellen, welche Prämisse gilt, passiert nichts Sichtbares: Die Platine ist schlicht nicht mehr nach dem Dokument dimensioniert, gegen das sie zertifiziert wurde.
Tg, halogenfrei und der Rest der Spezifikation
Ein Tg-Wert — Tg ist die Glasübergangstemperatur — ohne seine Prüfmethode trägt keinen Vergleich. Aus dem veröffentlichten Katalog eines japanischen Laminatherstellers, für eine Güteklasse auf einer Seite: Tg nach TMA, Methode A, etwa 180 °C; Tg nach DMA, Methode A, etwa 220 °C. Derselbe Werkstoff, dasselbe Datenblatt, rund 40 °C Unterschied, und die Methoden lassen sich nicht umrechnen. Notieren Sie die Methodennummer: 2.4.25 für DSC (ältere Datenblätter: 2.4.25c), 2.4.24 für TMA, 2.4.24.1 für T260/T288, wobei Td entweder nach 2.4.24.6 oder ASTM D3850 angegeben wird und DMA üblicherweise als herstellereigene „Methode A" ausgewiesen wird. Verwandte Falle: RTI und MOT sind nicht Tg. Wir sahen bei derselben Güteklasse einen relativen thermischen Index von 130/140 °C (elektrisch/mechanisch) und, aus einem anderen Datenblatt, eine Güteklasse mit einer angegebenen maximalen Betriebstemperatur von 150 °C bei Tg 175 °C.
CTI und Tg sind unabhängige Achsen. Ein Käufer, der ein Äquivalent zu einer Hoch-CTI-, mittel-Tg-Teilenummer sucht, nimmt üblicherweise an, ein Aufstieg in der Wärmeklasse sei die sichere Richtung. Es ist überhaupt keine Richtung. Die veröffentlichte UL-Anerkennungstabelle eines japanischen Herstellers liefert auf einer einzigen Seite Gegenbeispiele in beide Richtungen: eine halogenfreie FR-4.1-Güteklasse bei CTI PLC 0 (≥ 600 V) mit RTI 130/140 °C und Tg nach TMA etwa 180 °C; ihr naher Nachbar, gleiche ANSI-Bezeichnung und gleicher RTI, bei PLC 2; und eine Güteklasse mit Tg nach TMA von etwa 200 °C liegt bei PLC 4, dem zweitniedrigsten Band — während die Zeile mit dem höchsten RTI auf der Seite PLC 0 ist.
Hoch-CTI und halogenfrei ziehen in dieselbe Richtung, nicht gegeneinander. Ein technisches Paper eines Entwicklers von Hoch-CTI-Laminaten erklärt, warum: Herkömmliches bromiertes Bisphenol-A-Epoxid enthält leicht verkohlende aromatische Gruppen, und die schwache C-Br-Bindung erzeugt bei hoher Temperatur leicht HBr, was die Verkohlung des Harzes beschleunigt, sodass diese Chemie keinen guten CTI-Wert erreicht. Hoch-CTI-Formulierungen senken den Bromanteil, bei gleichbleibender Flammwidrigkeit, zugunsten schwerer verkohlender Harze, und fügen Aluminiumhydroxid-Füllstoff hinzu, um den Index zu erhöhen. Was das Feld einschränkt, ist das Formulierungsfenster: Mehr Füllstoff erhöht den CTI, destabilisiert aber das Harzsystem, und weil die Verstärkung vorimprägniert ist, stellt sich heraus, dass die Kombination aus Glasgewebe und Harzanteil, die noch funktioniert, in einem engen Band liegt. Das schränkt dünne Dielektrika und den Mehrlagen-Einsatz ein, und es erklärt die geringe Zahl qualifizierender Teilenummern besser als jede Geschichte über bromierte Chemie.
Halogenfrei: die Norm angeben, und wissen, was sie abdeckt. IEC 61249-2-21, Ausgabe 1.0, veröffentlicht am 12. November 2003, behandelt nicht halogenierte, mit E-Glas-Gewebe verstärkte Epoxid-Laminatbögen, kupferkaschiert, 0,05 bis 3,2 mm dick, bei Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm und Cl + Br ≤ 1.500 ppm. Es ist eine Laminat-Norm, keine Board-Norm, und wir haben versucht, die Beziehung zur IPC/JEDEC-JS709-Familie für eine Erklärung auf Platinenebene nachzuvollziehen, und konnten die Verbindung nicht bestätigen. Es ist außerdem ein kommerzieller Konsens und keine Vorschrift: Nach dem veröffentlichten Bericht eines Verfassers wurden die Grenzwerte um 2001 in einer IEC-Arbeitsgruppe festgelegt, zwischen einem japanischen Vorschlag von rund 450 ppm und einem US-Vorschlag von 1.200 ppm.
Und auch CTI selbst muss aus demselben Grund mit seiner Methode angegeben werden. Ein öffentlich verfügbares Datenblatt, das wir gelesen haben, gibt seinen CTI als Grade 0 (>600), gemessen nach ASTM D3638, nicht nach IEC 60112, an. Es ist nicht garantiert, dass beide übereinstimmen — die Zusammenfassung, die wir fanden, besagt, dass eine spätere IEC-60112-Ausgabe (sie nennt die vierte) Werte liefern kann, die erheblich von D3638 abweichen — während die IEC-Werkstoffgruppen auf IEC 60112 mit Lösung A definiert sind. Eine Spezifikation, die nur „CTI ≥ 600 V" sagt, kann also mit einer D3638-Zahl erfüllt und als IEC-60112-Zahl gelesen werden. Von allen Fallen in diesem Beitrag ist dies diejenige, die am wahrscheinlichsten unbemerkt durch eine Qualifizierungsakte rutscht.
CAF: Die Prüfmethode endet bei 100 Vdc
CAF-Wachstum (conductive anodic filament) ist der andere Hochspannungs-Fehlermechanismus, und wir haben IPC-TM-650 Method 2.6.25, Revision C (Februar 2021), vollständig beschafft.
Und dann, im Text der Methode selbst: „Diese IPC-Prüfmethode wurde nicht für den Einsatz mit Bias-Spannungen über 100 Vdc konzipiert, jedoch wird eine Prüfung mit höherer Bias-Spannung routinemäßig verlangt, etwa für die Elektronik von Elektrofahrzeugen." Die Standardprüfung für den anderen Hochspannungs-Fehlermechanismus hat dieselbe Art von Lücke wie die Trackingprüfung. Sie endet unterhalb der Spannung, mit der die Platine tatsächlich läuft, und das Normungsgremium hat das aufgeschrieben, statt es dem Entdecken zu überlassen.
Zwei Konsequenzen für eine RFQ. „Wir führen 2.6.25 durch" ist keine Antwort. Fragen Sie nach Bias-Spannung, Dauer, Lochwand-zu-Lochwand-Abstand des Coupons, verwendeter Kammerbedingung und Verstärkungsausrichtung. Ohne diese Angaben sind die CAF-Behauptungen zweier Lieferanten nicht miteinander vergleichbar, geschweige denn mit der Belastung, die Ihre Platine erfährt; ein von uns gelesenes Datenblatt wirbt mit „high voltage CAF resistance" als Hauptmerkmal, ohne irgendwo eine Bias-Spannung anzugeben. Und das Ausfallkriterium ist logarithmisch. Eine Dekade ist ein Faktor zehn, lassen Sie also nicht zu, dass ein Bericht dies als Prozentsatz umformuliert, und beachten Sie, dass die Empfindlichkeit gegenüber einem Feuchtefehler von 5% groß ist im Vergleich zur Bestehen/Nichtbestehen-Marge selbst.
Wie eng das Feld wirklich ist
CTI ≥ 600 — Werkstoffgruppe I, PLC 0 — liegt ein Band über dem, wo die meisten FR-4 liegen, und die veröffentlichte Aufzeichnung zeigt, wie dünn dieses Band ist.
Isola veröffentlicht einen Produktleitfaden mit einer UL-CTI-Klassenspalte über sein gesamtes Portfolio. Über die achtzehn Zeilen dieser Tabelle hinweg gibt es kein PLC 0. Das Höchste ist Class 1, 400 bis unter 600 V. Dieselbe Tabelle zeigt, wie wenig die Wärmeklasse über das Tracking aussagt: Bei Tg 200 °C listet sie Güteklassen bei Class 1, bei Class 2 und bei Class 3. Die Güteklasse des Unternehmens, die eigens für Trackingbeständigkeit vermarktet wird, DE104 KF, ist CTI 400 — Tg 135 °C, UL 94 V-0, IPC-4101C /21 — und ihr Datenblatt nennt Geschirrspüler und Waschmaschinen als Beispielanwendungen und rahmt ihren Markt als feuchte, staubige oder korrosive Umgebungen. Ein eigens trackingbeständiges Produkt eines großen westlichen Lieferanten endet eine Gruppe unterhalb von Werkstoffgruppe I. Die Application Note eines Halbleiterherstellers sagt dasselbe von der Entwurfsseite her: „Die meisten FR4-Materialien, die in der PCB-Fertigung verwendet werden, sind als Werkstoffgruppe IIIa eingestuft", und seine eigenen Isolationsprodukte sind eigens Werkstoffgruppe I, um Gehäusegröße und PCB-Footprint zu verkleinern.
Güteklassen der Gruppe I existieren durchaus, mit den übrigen Anforderungen im Gepäck. Das oben besprochene Datenblatt beansprucht, in einer einzigen Güteklasse, halogenfrei, hohes Tg (170 °C Minimum, 175 typisch, nach DSC), CTI 600 V, UL 94 V-0, Hochspannungs-CAF-Beständigkeit, Verfügbarkeit auf E-Glas 7628, 2116 und 1080, sowie drei IPC-4101E-Slash-Sheets. CTI 600 plus hohes Tg plus halogenfrei ist also keine unmögliche Kombination — es ist eine kurze Liste, angegeben nach einer Methode, die Sie nachlesen müssen.
Der älteste Markt für trackingbeständige Güteklassen scheinen Haushaltsgeräte zu sein — was das Geschirrspüler-Beispiel dokumentiert; die Fahrzeugelektrifizierung kam darüber hinzu, und IPC-TM-650 2.6.25C — eine Prüfmethode, kein Marketingdokument — nennt Elektrofahrzeug-Elektronik als Grund, warum CAF-Prüfung mit höherer Bias-Spannung routinemäßig verlangt wird. Wir fanden für keine einzelne Anwendungskategorie eine bestätigte CTI-Anforderung. Die Anforderung stammt aus der Norm, nach der das Produkt zertifiziert ist, und den sechs Prämissen oben, nicht aus dem Namen der Anwendung.
Was ein Käufer tun sollte
Das Ziel ist nicht, die Kundenspezifikation kleinzureden. Es geht darum, die Anforderung so zu formulieren, dass mehr als ein Werk sie erfüllen kann, und zu wissen, welche Teile tragend sind. Die Disziplin, die wir beim Umwandeln einer Markenqualität in gemessene Eigenschaften in unserer Übersicht japanischer Materialunternehmen anwenden, gilt hier ebenso, mit laminatspezifischen Fallen.
- CTI, mit Methode und Lösung:
CTI ≥ 600 V, IEC 60112, Lösung A — plus den rohen Wert, nicht nur die PLC oder Klasse, da Gruppe IIIa zwei PLC-Bänder überspannt.
- Tg, mit seiner Methode:
Tg ≥ 150 °C (IPC-TM-650 2.4.25, DSC). Wenn Sie eine Dauergebrauchstemperatur benötigen, geben Sie stattdessen RTI oder MOT namentlich an.
- Halogenfrei, mit der Norm und der Messmethode:
IEC 61249-2-21 (Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm, Cl + Br ≤ 1.500 ppm), gemessen nach IPC-TM-650 2.3.41. Vermerken Sie gesondert, wenn Sie eine Erklärung auf Platinenebene benötigen, denn diese Norm deckt das Laminat ab.
- CAF als Bedingungen, nicht als Methodennummer: Bias-Spannung, Dauer (500 Stunden mit Bias, 596 insgesamt, oder länger), Lochwand-zu-Lochwand-Abstand des Coupons, Kammerbedingung, Verstärkungsausrichtung relativ zu den Via-Reihen.
- UL über die Akte, nicht über das Datenblatt: Fragen Sie nach der Anerkennungs-Aktennummer und der Zeile darin für diese Güteklasse, und schlagen Sie es selbst in der UL-Produktdatenbank nach. Ihre ANSI-Spalte ist auch die Halogen-Gegenprobe — UL 746E teilt FR-4 in FR-4.0, bromiert, und FR-4.1, halogenfrei, auf, wobei Letzteres eine Verifizierung des Halogengehalts erfordert.
- Prepreg zusammen mit dem Laminat als Stack qualifiziert: Die Programme CCIL und MCIL von UL erkennen die Kombination aus Laminat und Prepreg als ein Set an, und gemischtharziges FR-4 läuft in die Anforderung „generically similar" von UL 796 Abschnitt 16.2, wo die Folie eine neue Typbezeichnung als erforderlich auflistet. Geben Sie die Glastypen (7628, 2116, 1080) und den Harzanteil an, nicht nur die Güteklasse — ein Prepreg-Austausch ist hier eine Materialänderung, keine logistische.
- CTI in einer eigenen Zeile, unabhängig davon, welches Slash-Sheet Sie zitieren. Wir konnten nicht bestätigen, ob CTI in irgendeinem IPC-4101-Slash-Sheet eine Anforderungszeile ist — die Norm ist kostenpflichtig, und wir haben sie nicht beschafft. Jedes von uns gelesene Datenblatt führt CTI stattdessen unter einer UL- oder ASTM-Überschrift, sodass unsere Lesart, als Lesart und nicht als Tatsache angeboten, lautet, dass ein Slash-Sheet allein es vermutlich nicht spezifiziert.
- Die Platinenanforderung als IPC-6012E Class 3 plus IPC-6012EA, das Automotive-Addendum vom Oktober 2021, statt als IATF 16949 — das eine Anforderung an das Qualitätsmanagement des Lieferanten ist, kein Abnahmekriterium für die Platine. Das Addendum selbst sagt, dass Beschaffungsdokumentation Vorrang davor hat, sodass Ihre eigene Spezifikation dort strenger sein kann, wo es nötig ist. Für Umweltanforderungen legt ISO 16750-4 klimatische Lasten nach Einbauort fest; wir haben den bibliografischen Nachweis bestätigt, aber nicht ihren Textkörper, und der daraus oft zitierte „−40 bis +125 °C Temperaturwechsel" ist keine allgemeine Anforderung der Norm.
Legen Sie dann die ersten drei Prämissen oben demjenigen vor, der die Zeichnung verantwortet — welche Tabelle die Dimension festgelegt hat, welcher Verschmutzungsgrad auf welcher Grundlage zugewiesen wurde, und ob die Beschichtung nach IEC 60664-3 als Typ 1 oder Typ 2 qualifiziert ist. (Das von uns gelesene Fahrzeug-Arbeitsblatt weist den Verschmutzungsgrad aus der IP-Klasse zu, nicht nach Vorliebe, eine Grundlage sollte also aktenkundig sein.) Mit diesen Antworten ist eine CTI-400-Alternative entweder offensichtlich akzeptabel oder offensichtlich nicht — bevor Muster bestellt werden, statt danach.
Verfügbarkeitsfragen gehören in dieselbe Runde, denn Berichten der Fachpresse zufolge haben 2026 einige Laminathersteller Kontingente und Einkaufsbeschränkungen eingeführt, häufig bemessen am Einkaufsvolumen des Vorjahres: Fragen Sie, ob die Güteklasse kontingentiert ist, wie die Position bei Zuschnitt und Mindestbestellmenge aussieht, und nach der Lieferzeit je Güteklasse statt nach der allgemeinen Zahl des Werks. Zur Qualifizierung des Ankommenden deckt unser Protokoll zur Musterbewertung ab, wie viele Lose was beweisen, und unsere Checkliste zur Lieferantenprüfung, was über das Werk zu verifizieren ist; die Meldefristen, die über eine Reklamation an einem gelieferten Los entscheiden, stehen in unserem Leitfaden zur Reklamationsbearbeitung. Dieser Spezifikationsblock folgt derselben Disziplin — ein numerisches Band, eine Methode, eine Toleranz — die unser RFQ-Spezifikationsersteller für Pulver erzwingt, und genau das fordert auch unsere Seite Sonstige Materialien: die Spezifikation mit der erwarteten Jahresmenge einsenden, und wir antworten zuerst zur Machbarkeit, vor Mustern oder Angeboten. In einem Kontingentierungsmarkt trägt die Zahlungsbedingung ein Gewicht über ihre Finanzierungskosten hinaus — T/T, L/C und Usance im Vergleich legt dar, was jede Seite an welchem Zeitpunkt in der Hand hält.
Häufig gestellte Fragen
Gibt es eine CTI-800-Güteklasse für ein 800-V-System?
Nein. Der Anwendungsbereich von IEC 60112 erklärt, dass die Methode für Prüfspannungen bis 600 V AC ausgelegt ist, sodass 600 die Spitze der Skala ist und darüber nichts existiert, das gemessen werden könnte. CTI 600 V ist eine Werkstoffkennzahl; 400 V und 800 V sind Systembetriebsspannungen. Es sind unterschiedliche Achsen, und eine Spezifikation, die CTI 800 verlangt, kann nicht erfüllt werden.
Erlaubt ein höherer CTI immer engere Abstände auf einer Leiterplatte?
Nein. In IEC 60664-1:2007 Table F.4 gelten die Spalten für gedrucktes Leitungsmaterial bei Verschmutzungsgrad 1 für alle Werkstoffgruppen und bei Verschmutzungsgrad 2 für alle außer IIIb, und die Werte bei Verschmutzungsgrad 2 entsprechen den Werten der Werkstoffgruppe I — eine nach dieser Spalte dimensionierte Platine hat also bereits den Abstand der Gruppe I. Wo CTI die Dimension tatsächlich entscheidet: Verschmutzungsgrad 3, der keine Spalte für gedrucktes Leitungsmaterial hat; eine maßgebende Norm, die keine Ausnahme für gedrucktes Leitungsmaterial gewährt; eine für Werkstoffgruppe I geschriebene OEM-Tabelle; und ein gemischter Kriechweg nach Abschnitt 5.2.2.7. Wir haben die Ausgabe von 2007 gelesen; die aktuelle Ausgabe von 2020 nummeriert dies als Table F.5 um, und wir haben nicht überprüft, ob die Zeilenwerte unverändert sind.
Kann ein halogenfreies Laminat CTI 600 erreichen?
Ja, und die Chemie begünstigt es. Bromiertes Bisphenol-A-Epoxid verkohlt leicht und setzt bei Temperatur HBr frei, weshalb bromiertes FR-4 sich schwertut, einen hohen CTI zu erreichen; Hoch-CTI-Formulierungen verwenden schwerer verkohlende, nicht bromierte Harze mit Aluminiumhydroxid-Füllstoff. Ein von uns gelesenes Datenblatt kombiniert halogenfrei, Tg über 170 °C, CTI 600 V und UL 94 V-0 in einer Güteklasse. Was das Feld einschränkt, ist das Formulierungsfenster bei Glastyp und Harzanteil, nicht die Halogenanforderung.
Bedeutet eine hohe Tg-Güteklasse einen hohen CTI?
Nein, in keiner Richtung. Die veröffentlichte UL-Anerkennungstabelle eines Herstellers zeigt eine halogenfreie FR-4.1-Güteklasse bei CTI PLC 0 (≥ 600 V) mit RTI 130/140 °C, und auf derselben Seite liegt eine Güteklasse mit Tg nach TMA von etwa 200 °C bei PLC 4, dem zweitniedrigsten Band — während die Zeile mit dem höchsten RTI auf der Seite PLC 0 ist. Im veröffentlichten Produktleitfaden eines westlichen Lieferanten gibt es überhaupt kein PLC 0, und Güteklassen bei Tg 200 °C erscheinen in drei unterschiedlichen CTI-Klassen.
Ist IEC 61249-2-21 eine Halogenfrei-Norm für die gesamte Platine?
Nein. Ihr Anwendungsbereich deckt kupferkaschierte Laminatbögen von 0,05 bis 3,2 mm ab. Die Grenzwerte — Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm, Cl + Br ≤ 1.500 ppm — stammen aus einem Kompromiss einer IEC-Arbeitsgruppe um das Jahr 2001, sind also ein kommerzieller Konsens und keine Vorschrift, und eine Halogenfrei-Erklärung auf Platinenebene braucht eine gesonderte Grundlage, die wir nicht bis zu einem Primärdokument zurückverfolgen konnten.
Quellen (öffentliche Nachweise)
- IEC 60664-1:2007, Volltext: Abschnitte 4.6.2, 4.8.1.2 bis 4.8.1.5, 5.2.2.7, 5.2.4 und Table F.4; offizielle Vorschauen der dritten Ausgabe von 2020 und der konsolidierten Ausgabe 3.1 von 2025 nur für Anwendungsbereich, Inhaltsverzeichnis und Änderungsübersicht. IEC 60664-3:2016 offizielle Vorschau: Abschnitte 4.1, 4.3, 4.4 und Table 1. IEC 60112:2025 Webstore-Anwendungsbereich und Änderungsverzeichnis. IEC 61249-2-21:2003 Webstore-Einträge, mit Doug Sober in I-Connect007, 12. November 2015, zur Herkunft der 900/900/1.500-ppm-Grenzwerte. ISO 6469-3:2021, Volltext, Abschnitt 6.4.5 und normative Verweise; ISO-Katalogeintrag für ISO 21498-1:2021.
- IPC-TM-650 Method 2.6.25 Revision C (Februar 2021), Volltext einschließlich Warning 1. Inhaltsverzeichnisse von IPC-2221C (Dezember 2023) und IPC-6012EA (Oktober 2021), mit den Anwendungsbereichsabschnitten 0.1, 0.1.2 und 0.1.4 des letzteren. UL-746E-Material, veröffentlicht von UL Japan für ein UL-Forum 2013, zur Aufteilung FR-4.0/FR-4.1 und zum CCIL/MCIL-Programm; die veröffentlichte technische Q&A von UL zu IEC 62368-1.
- Isola Produktleitfaden (2022) und Isola-DE104-KF-Datenblatt. Texas Instruments Application Notes SLUP419 (März 2024) und SLUAAR5 (August 2023); ein in der Engineering-Community von Texas Instruments veröffentlichtes Isolationskoordinations-Arbeitsblatt für einen Fahrzeug-Hochspannungswechselrichter (Mai 2021), das auf LV 123/MBN 20123:2020-01 Abschnitt 7.7.6.3 verweist — ein von einem Ingenieur verfasstes Dokument, nicht der OEM-Standard selbst.
- Der veröffentlichte Katalog eines japanischen Laminatherstellers, für dessen UL-Anerkennungstabelle und Tg nach TMA und DMA je Güteklasse; ein technisches Paper eines Entwicklers von Hoch-CTI-Laminaten, zur Harzchemie; ein öffentlich verfügbares Laminat-Datenblatt (2024) für eine halogenfreie, hoch-Tg-, CTI-600-V-Güteklasse mit CTI nach ASTM D3638. Keiner davon wird hier benannt. Ein weit verbreiteter PCB-Fachblog, konsultiert, aber für keine Zahl herangezogen: seine Kriechstrecken-Spannungstabelle und seine Charakterisierung der IPC-2221C-Werte als Vorschläge.
Was wir nicht bestätigen konnten: dass die Zeilenwerte von Table F.5 (2020) mit Table F.4 (2007) übereinstimmen; den Text von IEC 62368-1, ihren Anwendungsbereich und ihre Table-17-Werte; die Werte in IPC-2221C Tables 6-1 und 6-2; ob CTI in irgendeinem IPC-4101-Slash-Sheet eine Anforderungszeile ist; die Textkörper von IEC 60112:2025, IEC 61249-2-21 und IPC-6012EA; den Text von ISO 16750-4, wo sich die von uns beschaffte Datei als nicht die Norm selbst erwies; den Text von LV 123 oder MBN 20123, nicht öffentlich verfügbar; die Verbindung zwischen IEC 61249-2-21 und der IPC/JEDEC-JS709-Familie; die Branchenpraxis für CAF-Bias und -Dauer bei Fahrzeug-Hochspannungsplatinen; eine maßgebliche Quelle für automobile Mehrlagenplatinen mit Tg 150-170 °C; und eine CTI-Anforderung für irgendeine einzelne Anwendungskategorie. Wo jeweils oben relevant, haben wir das gesagt, statt die Lücke zu füllen.
Nami Tech Solutions (NTS) arbeitet projektbezogen, nicht aus einem festen Lagerbestand. Bei einer Laminat-Anfrage dieser Art beginnt unsere Arbeit damit, die angegebene Teilenummer in gemessene Eigenschaften mit ihren Prüfmethoden umzuschreiben — CTI mit Methode und Lösung, Tg mit Methode, Halogengrenzwerte mit der Messnorm, CAF mit seinen Bedingungen — und diese schriftliche Spezifikation den Werken in ihrer eigenen Sprache vorzulegen, um herauszufinden, welches davon eine Güteklasse hält, die sie erfüllt, und ob sie eine kleine Menge zuschneiden und versenden. Wir stellen eine Güteklasse nicht als gleichwertig dar, bis die eigenen Tests des Käufers das bestätigen.
