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Stratifié cuivré haut CTI (CCL) : quand faut-il le CTI 600 ?

Publié le Par GJ ParkProfil LinkedIn (ouvre un nouvel onglet)

Remarque : Information générale d'ingénierie et d'achat, non un conseil de conception en coordination d'isolement. La distance d'isolement et la ligne de fuite d'une carte donnée sont fixées par le responsable de la conception au regard de la norme à laquelle ce produit est certifié. Faites confirmer toute dimension par l'ingénieur qui détient le plan.

Une spécification client arrive avec une référence et, dessous, « CTI 600 V ». Cette ligne est-elle négociable ? Cela dépend d'un document que l'acheteur n'a généralement jamais vu.

Trois branches partent de ce document, et elles donnent des réponses opposées pour le même matériau à la même tension. Si une norme constructeur automobile (OEM) régit la carte, le CTI 600 n'est pas une position négociable : la propre table de coordination d'isolement de l'OEM est écrite sur la prémisse du groupe de matériaux I. Si la carte est dimensionnée à partir de l'Annexe F de la CEI 60664-1 avec un degré de pollution 2 propre (la classe de pollution attendue d'une carte selon la CEI 60664-1), les colonnes de matériau de câblage imprimé donnent déjà l'espacement du groupe I, de sorte que le CTI 600 n'achète plus rien. Si la carte est en degré de pollution 3, il n'existe aucune colonne de câblage imprimé et le groupe de matériaux décide directement.

D'abord une correction, car c'est la confusion la plus courante que nous rencontrions. La CEI 60112, la méthode derrière l'indice de résistance au cheminement (CTI), établit dans son domaine d'application qu'elle est conçue pour des tensions d'essai allant jusqu'à 600 V AC. Le CTI 600 n'est pas un matériau qui suit le rythme d'un système de batterie 800 V. C'est le sommet d'une échelle qui se termine à 600, et demander un « CTI 800 » revient à demander une marque qui n'existe pas sur cette règle.

Cet article traite de la spécification. Le FR-4 est le grade le plus courant de stratifié cuivré (CCL), et le FR-4 à haut CTI est aussi plus difficile à acheter en 2026, car la capacité en tissu de verre standard et en feuille de cuivre de qualité circuit s'est déplacée vers des matériaux pour serveurs IA à marge plus élevée et, selon la presse spécialisée, certains fournisseurs ont instauré des quotas d'allocation ; cette histoire a ses propres chiffres et nous la traitons séparément.

Cet article parcourt six pièges de spécification et se termine par une liste de vérification que l'on peut insérer directement dans une RFQ.

Ce qu'est le CTI, et ce qu'il n'est pas

La CEI 60112, désormais dans sa sixième édition (2025), fait tomber 50 gouttes d'électrolyte entre deux électrodes en forme de burin espacées de 4 mm et relève la tension que le matériau supporte. L'électrolyte de référence, la solution A, est du chlorure d'ammonium à 0,1 % en masse. Le domaine d'application limite la méthode à 600 V AC. Deux échelles sont construites sur ces valeurs : la catégorie de niveau de performance (PLC) de l'UL, la voie par laquelle le nombre arrive sur une fiche technique, et les groupes de matériaux de la CEI 60664-1, clause 4.8.1.3, la voie par laquelle il arrive dans une table de ligne de fuite.

Valeur de CTI (V) PLC UL Groupe de matériaux CEI 60664-1
600 et plus 0 I
400 à moins de 600 1 II
250 à moins de 400 2 IIIa
175 à moins de 250 3 IIIa
100 à moins de 175 4 IIIb
moins de 100 5 —

En lisant les deux colonnes de droite l'une contre l'autre, le premier piège apparaît : le groupe IIIa chevauche PLC 2 et PLC 3. Aucune échelle ne peut se déduire de l'autre, demandez donc la valeur brute du CTI en plus de la classe citée par un fournisseur. Le second piège se trouve dans la clause 4.8.1.3 elle-même, qui définit les groupes sur des valeurs mesurées avec la solution A. Une valeur de la solution B contaminée —la valeur à suffixe M, mesurée avec la solution B— n'est pas la valeur sur laquelle les groupes sont définis.

Les normes sont franches sur la valeur de cet indice. La clause 4.8.1.2 dit qu'une corrélation directe entre les groupes de matériaux et la performance réelle « n'est pas pratique », seulement que les matériaux les mieux classés en performance relative se classent dans approximativement le même ordre par CTI ; la clause 4.8.1.4 qualifie l'essai de comparaison qualitative dans des conditions d'essai données. Le libellé même de la norme est l'avertissement. Une valeur de CTI classe des matériaux selon un ensemble défini de conditions d'essai —électrodes en platine, un électrolyte, un espacement, 50 gouttes— et c'est une position dans ce classement, pas une tension que la carte finie supportera. Traitez-le comme l'indice qu'il prétend être.

De là vient la confusion derrière une grande partie de la surspécification en la matière. Le CTI 600 V est une caractéristique matériau, la bande la plus haute d'un essai de cheminement. 400 V et 800 V sont des tensions de fonctionnement du système, ce que le bus DC supporte réellement. Le seul lien entre les deux passe par la ligne de fuite, et ce lien ne tient pas sur toutes les tables.

Quelle table décide si le CTI 600 achète quelque chose

Le raccourci habituel est qu'un CTI plus élevé permet de rapprocher les conducteurs, de sorte que le CTI 600 garde une carte haute tension compacte. Sur la table habituellement citée à cet effet, ce n'est pas le cas.

Nous avons lu la CEI 60664-1:2007, Table F.4, directement dans la norme. Elle comporte deux jeux de colonnes : l'un pour le matériau de câblage imprimé, général et l'autre réparti par groupe de matériaux, que cette table imprime I, II et III. L'en-tête de câblage imprimé indique « Tous groupes de matériaux » au degré de pollution 1 et « Tous groupes de matériaux, sauf IIIb » au degré de pollution 2.

Tension (efficace) Câblage imprimé, PD1 Câblage imprimé, PD2 PD2 groupe I PD2 groupe II PD2 groupe III
400 V 1,0 mm 2,0 mm 2,0 mm 2,8 mm 4,0 mm
630 V 1,8 mm 3,2 mm 3,2 mm 4,5 mm 6,3 mm
800 V 2,4 mm 4,0 mm 4,0 mm 5,6 mm 8,0 mm
1 000 V 3,2 mm 5,0 mm 5,0 mm 7,1 mm 10,0 mm

Le FR-4 ordinaire est normalement de groupe IIIa, ce qui le place dans la colonne du groupe III ; la subdivision plus fine en IIIa et IIIb vit dans les définitions de la clause 4.8.1.3, pas dans les en-têtes de la table, et la note 2 dit seulement que le groupe IIIb n'est pas recommandé en degré de pollution 3 au-delà de 630 V.

Deux choses en découlent. Aux degrés de pollution 1 et 2, la colonne de câblage imprimé ne demande pas dans quel groupe de matériaux se trouve le stratifié —la seule exclusion est le groupe IIIb, CTI de 100 à moins de 175, un seuil que toute fiche technique FR-4 que nous avons lue dépasse. Et les valeurs de câblage imprimé en degré de pollution 2 sont identiques aux valeurs de groupe I. Une carte dimensionnée sur cette colonne a déjà l'espacement du groupe I. Le CTI 600 ne peut pas le réduire davantage.

L'arithmétique le confirme plutôt que de le laisser à l'œil. Au-delà de 400 V, la ligne de fuite est linéaire en tension —du premier ordre, pas au carré— avec des pentes en degré de pollution 2 de 0,005 mm/V pour le groupe I, 0,007 pour le groupe II et 0,010 pour le groupe III. Vérification : 2,0/400 = 4,0/800 = 5,0/1 000 = 0,005, et la colonne de câblage imprimé en degré de pollution 2 porte la même pente. (En dessous de 400 V, la relation n'est pas linéaire.) L'IPC arrive au même chiffre de manière indépendante —l'IPC-2221B, telle que tabulée par la note d'application d'un fournisseur de semi-conducteurs, Table 6-1, catégorie B2, conducteurs externes non revêtus, donne 2,50 mm plus 0,005 mm/V au-delà de 500 V, soit 4,00 mm à 800 V.

Deux réserves comptent plus que la conclusion bien rangée.

Édition. Nous avons lu l'édition 2007, où ceci est la Table F.4. La CEI 60664-1:2020 la renumérote Table F.5, ajoute des lignes à 1 500 V DC et une table de correction d'altitude (F.10) ; l'édition consolidée 3.1 (mai 2025) intègre l'Amendement 1. Nous n'avons pas confirmé que les valeurs de ligne ci-dessus soient inchangées dans la Table F.5 —l'édition actuelle est payante et nous ne l'avons pas obtenue. Citez l'édition et le numéro de table chaque fois que vous utilisez ces chiffres.

Le texte et la pratique divergent, et certains chiffres publiés sont erronés. La note d'application d'un fournisseur de semi-conducteurs décrit la Table F.4 comme définissant la ligne de fuite par degré de pollution et « groupe de matériaux de la carte de circuit imprimé », et une seconde note du même fournisseur imprime un extrait sans les colonnes de câblage imprimé bien que son propre texte les décrive. Nous retenons le texte de la norme comme référence, mais de nombreux concepteurs en pratique dimensionnent bien à partir des colonnes dépendantes du groupe —ce qui affecte ce que votre client et votre fournisseur supposent chacun. Plus bas dans l'échelle de qualité, un blog PCB largement repris publie une table de ligne de fuite par tension environ six fois plus petite que le minimum CEI, apparemment tirée de la colonne de conducteurs internes de la Table 6-1 de l'IPC-2221 plutôt que de celle des conducteurs externes non revêtus. Nous ne la reproduisons pas : un chiffre faux est plus difficile à rétracter qu'à répéter. Le même article qualifie les valeurs de l'IPC-2221C de propositions avec des mises à jour « attendues pour le troisième trimestre 2026 ». L'IPC-2221C a été publiée en décembre 2023 et a remplacé l'IPC-2221B ; sa table des matières, que nous avons obtenue, comporte la clause 6.3.3 sur la ligne de fuite, 6.3.4 sur la croissance CAF, 6.3.5 sur l'indice de résistance au cheminement, les Tables 6-1 et 6-2, et la clause 4.3.1 sur les stratifiés à haut Tg. Nous n'avons pas obtenu le corps du texte et n'en citons aucune valeur.

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D'où vient réellement une exigence de CTI 600

Rien de tout cela ne rend une exigence de CTI 600 surspécifiée. Cela signifie que la justification n'est pas dans la colonne de câblage imprimé, et un acheteur cherchant un équivalent doit découvrir de quel document provient le chiffre.

Toutes les normes n'accordent pas l'exemption de câblage imprimé. Les questions-réponses d'ingénierie publiées par l'UL sur la CEI 62368-1 répondent s'il faut utiliser « Other Materials » pour les couches externes et « Printed Boards » pour les couches internes ainsi : selon la CEI 62368-1:2023, « il n'existe aucun groupe de matériaux désigné comme 'Printed Boards' ni 'Other Materials'. Les groupes de matériaux sont basés sur le CTI et seuls existent les groupes de matériaux I, II, IIIa et IIIb » —la propre classification à quatre voies de cette norme, plus fine que les trois colonnes imprimées par la Table F.4. Là où une norme est rédigée ainsi, le groupe CTI du stratifié décide de la ligne de fuite du PCB sans aucun allègement de câblage imprimé, et sur les chiffres de la CEI 60664-1 ci-dessus, le groupe III nécessite 8,0 mm à 800 V en degré de pollution 2 contre 4,0 mm pour le groupe I : exactement la moitié. La CEI 62368-1 est une norme pour équipements audio/vidéo, de technologie de l'information et de la communication. Nous n'avons pas obtenu son texte ni vérifié son domaine d'application, nous ne tirons donc aucune conclusion sur les produits qu'elle couvre. Le point actionnable reste néanmoins : établir quelle norme régit la carte est un prérequis, pas un détail, et le fait que cette norme comporte ou non une exemption de câblage imprimé est ce qui décide de l'exigence de CTI.

Côté véhicule, la table de l'OEM est écrite pour le groupe de matériaux I. Une feuille de calcul de coordination d'isolement d'un onduleur haute tension, publiée publiquement par un ingénieur, travaille avec une alimentation maximale de 880 V DC, attribue le degré de pollution 2 à partir de la classe IP, et dimensionne l'isolement de base et renforcé à partir d'une norme d'un consortium OEM allemand (LV 123, citée là comme MBN 20123:2020-01, clause 7.7.6.3) sous un en-tête qui énonce la prémisse comme « groupe de matériaux I [600CTI] ». Dans le même document, la voie CEI 60664-1 —écrite là comme « groupe de matériaux I-IIIa, PCB », qui est la colonne de câblage imprimé— apparaît comme une exception, disponible seulement « avec explication notée et accord du client ». Il faut le lire dans le bon sens. Le CTI 600 d'une spécification client n'est souvent pas une marge arbitraire mais ce que suppose la table de l'OEM, et la voie qui rend le groupe de matériaux sans objet est l'exception nécessitant un accord, pas l'option par défaut. La réserve est réelle : il s'agit d'une feuille de calcul rédigée par un tiers, un ingénieur, pas la norme de l'OEM, qui est une spécification conjointe d'un OEM allemand non accessible à la lecture publique. Nous n'avons pas obtenu la LV 123 ni la MBN 20123 et n'en citons aucune dimension.

Le degré de pollution 3 n'a aucune colonne de câblage imprimé. La Table F.4 ne fournit ces colonnes que pour les degrés de pollution 1 et 2. En degré de pollution 3, les colonnes dépendantes du groupe s'appliquent : 10,0 mm pour le groupe I contre 12,5 mm pour le groupe III à 800 V —le groupe I, environ 20 % plus court— moins spectaculaire que la division par deux en degré de pollution 2, mais encore substantiel sur une carte. Lequel s'applique est une définition, pas une préférence. Le degré de pollution 2 est une pollution non conductrice avec une conductivité temporaire occasionnelle due à la condensation ; le degré de pollution 3 est une pollution conductrice, ou une pollution sèche qui devient conductrice parce que la condensation est à prévoir.

Un trajet de ligne de fuite mixte est régi par son tronçon le plus faible. Clause 5.2.2.7 : une ligne de fuite peut être divisée en tronçons de matériaux ou de degrés de pollution différents si un tronçon supporte toute la tension, « ou si la distance totale est dimensionnée selon le matériau ayant le CTI le plus bas et le degré de pollution le plus élevé ». Les trajets réels d'une carte traversent le masque de soudure, l'adhésif, les corps de composants, les boîtiers de connecteurs, l'enrobage (potting) et les bords routés, de sorte qu'un tronçon à faible CTI peut fixer la dimension de tout le trajet. Cela transforme le CTI du stratifié en un plancher dont on ne peut s'affranchir par la conception.

Et une voie qui rend le CTI 600 superflu

La CEI 60664-3:2016 couvre les cartes imprimées revêtues, surfaces de couche interne incluses, et définit deux types de protection. Le type 1 améliore le microenvironnement de sorte que les exigences de la CEI 60664-1 pour le degré de pollution 1 s'appliquent sous ce revêtement —sur la table ci-dessus, 2,4 mm à 800 V, tous groupes de matériaux. Le type 2 est traité comme similaire à l'isolement solide : les exigences d'isolement solide s'appliquent, les espacements doivent être au moins ceux de sa Table 1, et « les exigences de distance d'isolement et de ligne de fuite de la CEI 60664-1 ne s'appliquent pas ». La Table 1 donne 0,15 mm au-delà de 0,8 kV jusqu'à 1,0 kV de crête.

Ainsi, pour une carte 800 V en degré de pollution 2 : groupe III non revêtu, 8,0 mm ; groupe I non revêtu, 4,0 mm ; revêtement type 2 qualifié, 0,15 mm —environ 27 fois plus court que ce qu'achète le CTI 600 (4,0 / 0,15 = 26,7, un rapport de longueurs, pas de grandeurs au carré). Ce n'est pas un argument en faveur d'un stratifié moins cher. Les deux types doivent être qualifiés par essai, et le type 2 passe en plus un essai de résistance à la rayure avant la séquence, et la CEI 60664-1 s'applique intégralement à toute partie non protégée. Le revêtement et le CTI du matériau sont substituables l'un à l'autre, donc changer de grade sans savoir sur lequel des deux la conception a été dimensionnée change silencieusement une prémisse.

Côté véhicule, la chaîne se termine par une délégation. L'ISO 6469-3:2021, que nous avons obtenue intégralement, exige à la clause 6.4.5 que la distance d'isolement, la ligne de fuite et l'isolement solide des composants de classe de tension B soient « conçus conformément aux sections applicables de la série CEI 60664 », avec des références normatives listant « CEI 60664 (toutes les parties) » —ce qui inclut aussi la partie sur les revêtements. Son propre texte ne contient aucune occurrence de « groupe de matériaux », aucune de « pollution », aucun CTI et aucune table numérique de ligne de fuite. (L'ISO 21498-1 est parfois citée comme spécifiant la ligne de fuite. Ce n'est pas le cas, et la norme elle-même indique qu'elle ne couvre pas la sécurité électrique.)

Six prémisses décident de la réponse

Prémisse Le CTI 600 devient nécessaire Le CTI 600 devient superflu
Quelle table de quel document a fixé la dimension Une norme sans exemption de câblage imprimé ; une norme OEM supposant le groupe de matériaux I ; la propre table d'une norme produit Les colonnes de câblage imprimé de l'Annexe F de la CEI 60664-1
Degré de pollution, et sa base PD3 —aucune colonne de câblage imprimé n'existe PD1 ou PD2 sur les colonnes de câblage imprimé
Revêtement ou enrobage, et s'il est qualifié Non revêtu, ou non qualifié selon la CEI 60664-3 Type 1 (ramène à PD1) ou type 2 (traitement d'isolement solide)
Ce que traverse le trajet de ligne de fuite Trajet mixte sur masque de soudure, adhésif, connecteurs —le CTI le plus bas régit Surface de stratifié pur uniquement
Classe d'isolement Renforcé —le double du basique, selon la clause 5.2.4 Fonctionnel
Couche externe ou interne Externe, exposée Interne, où la CEI 60664-3 permet un dimensionnement type 1 ou 2

En résumé : une exigence de CTI 600 a une base, et un acheteur qui la traite comme une marge se trompera plus souvent qu'il n'aura raison. Mais cette base n'est presque jamais la colonne de câblage imprimé de la CEI 60664-1 —c'est une table superposée à cette norme, ou un degré de pollution, ou les matériaux que traverse le trajet de ligne de fuite. Ce qui est donc ouvert au changement n'est pas le grade mais la prémisse, et la prémisse appartient au concepteur, pas au laminateur. Descendre à CTI 400 sans établir quelle prémisse s'applique ne produit rien de visible : la carte n'est simplement plus dimensionnée sur le document contre lequel elle a été certifiée.

Tg, sans halogène, et le reste de la spécification

Un chiffre de Tg —Tg étant la température de transition vitreuse— sans sa méthode d'essai ne sert pas de base à une comparaison. Du catalogue publié par un fabricant japonais de stratifiés, pour un grade sur une page : Tg par TMA, méthode A, environ 180 °C ; Tg par DMA, méthode A, environ 220 °C. Même matériau, même fiche technique, environ 40 °C d'écart, et les méthodes ne sont pas convertibles entre elles. Notez le numéro de méthode : 2.4.25 pour DSC (anciennes fiches techniques : 2.4.25c), 2.4.24 pour TMA, 2.4.24.1 pour T260/T288, avec Td sous 2.4.24.6 ou ASTM D3850, et DMA habituellement cité comme la « méthode A » propre au fabricant. Piège connexe : le RTI et le MOT ne sont pas le Tg. Nous avons vu un indice thermique relatif de 130/140 °C (électrique/mécanique) sur ce même grade, et, sur une fiche technique différente, un grade citant une température de fonctionnement maximale de 150 °C avec un Tg de 175 °C.

Le CTI et le Tg sont des axes indépendants. Un acheteur recherchant un équivalent à une référence haut CTI, Tg moyen suppose généralement que monter en classe thermique est le sens sûr. Ce n'est pas un sens du tout. Le tableau de reconnaissance UL publié par un fabricant japonais donne des contre-exemples dans les deux sens sur une seule page : un grade FR-4.1 sans halogène à CTI PLC 0 (≥ 600 V) avec RTI 130/140 °C et Tg d'environ 180 °C par TMA ; son plus proche voisin, même désignation ANSI et même RTI, à PLC 2 ; et un grade avec un Tg d'environ 200 °C par TMA se situe en PLC 4, la deuxième bande la plus basse —alors que la ligne avec le RTI le plus élevé de la page est PLC 0.

Haut CTI et sans halogène tirent dans le même sens, pas l'un contre l'autre. Un article technique d'un développeur de stratifiés à haut CTI explique pourquoi : l'époxy bromé classique à base de bisphénol A comporte des groupes aromatiques facilement carbonisables, et la liaison C–Br, faible, génère facilement du HBr à haute température, accélérant la carbonisation de la résine, de sorte que cette chimie n'atteint pas une bonne valeur de CTI. Les formulations à haut CTI réduisent la teneur en brome, tout en conservant l'ignifugation, au profit de résines plus difficiles à carboniser, et ajoutent une charge d'hydroxyde d'aluminium pour relever l'indice. Ce qui restreint le champ est la fenêtre de formulation : plus de charge élève le CTI mais déstabilise le système de résine, et comme le renfort est préimprégné, la combinaison de tissu de verre et de teneur en résine qui fonctionne encore se révèle se situer dans une bande étroite. Cela contraint les diélectriques fins et l'usage multicouche, et explique le faible nombre de références qualifiées mieux que toute histoire de chimie bromée.

Sans halogène : notez la norme, et sachez ce qu'elle couvre. La CEI 61249-2-21, Édition 1.0, publiée le 12 novembre 2003, couvre les feuilles stratifiées non halogénées à base d'époxy renforcées de tissu de verre E, cuivrées, de 0,05 à 3,2 mm d'épaisseur, à Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm et Cl + Br ≤ 1 500 ppm. C'est une norme de stratifié, pas de carte, et nous avons tenté de retracer le lien avec la famille IPC/JEDEC JS709 pour une déclaration au niveau carte et nous n'avons pas pu confirmer ce lien. C'est aussi un consensus commercial plutôt qu'une réglementation : selon le récit publié d'un rédacteur, les limites ont été fixées vers 2001 dans un groupe de travail de la CEI, entre une proposition japonaise d'environ 450 ppm et une proposition américaine de 1 200 ppm.

Et le CTI lui-même doit être écrit avec sa méthode, pour la même raison. Une fiche technique accessible publiquement que nous avons lue indique son CTI comme Grade 0 (>600) mesuré selon ASTM D3638, pas selon CEI 60112. Il n'est pas garanti que les deux s'accordent —le résumé que nous avons trouvé affirme qu'une édition ultérieure de la CEI 60112 (elle cite la quatrième) peut donner des valeurs différant significativement de la D3638— alors que les groupes de matériaux de la CEI sont définis sur la CEI 60112 avec la solution A. Ainsi, une spécification disant simplement « CTI ≥ 600 V » peut être satisfaite par un chiffre D3638 et lue comme un chiffre CEI 60112. De tous les pièges de cet article, c'est celui qui risque le plus de passer inaperçu dans un dossier de qualification.

CAF : la méthode d'essai s'arrête à 100 Vdc

La croissance CAF (filament anodique conducteur) est l'autre mode de défaillance en haute tension, et nous avons obtenu intégralement la méthode IPC-TM-650 2.6.25, Révision C (février 2021).

Paramètre Valeur
Enceinte 65 ± 2 °C ou 85 ± 2 °C, humidité relative 87 +3/−2 %
Préconditionnement 96 heures sans polarisation, puis résistance d'isolement initiale
Polarisation 10 à 100 VDC (± 2 VDC), capacité d'alimentation d'au moins 1 A ; l'avertissement propre de la méthode note qu'une coupure à 20 mA dissipe 2 W par voie à 100 Vdc
Durée 500 heures sous polarisation (596 au total) ; des essais plus longs sont demandés, mais le résultat à 500 heures est le minimum devant être rapporté
Défaillance Plus d'une décade —un facteur dix— sous la résistance d'isolement moyenne au point des 96 heures
Coupons ; espacement IPC-9253 (10 couches, environ 125 × 175 mm), ancienne 9254, petites 9255/9256 pour trou métallisé à trou métallisé ; paroi à paroi du trou 0,15 à 0,89 mm
Orientation Direction machine du renfort construite perpendiculaire aux rangées de vias en chaîne (daisy chain) —la direction machine défaille la première
Sensibilité de l'enceinte Un écart de 5 % en humidité relative déplace la résistance mesurée de 0,5 à 1,0 décade

Et ensuite, dans le texte même de la méthode : « Cette méthode d'essai IPC n'a pas été conçue pour être utilisée avec des tensions de polarisation dépassant 100 Vdc ; néanmoins, des essais à tension de polarisation plus élevée sont systématiquement exigés, notamment pour l'électronique des véhicules électriques. » L'essai standard pour l'autre mode de défaillance en haute tension présente le même type d'écart que l'essai de cheminement. Il s'arrête sous la tension à laquelle la carte fonctionne, et l'organisme de normalisation l'a écrit noir sur blanc plutôt que de le laisser à découvrir.

Deux conséquences pour une RFQ. « Nous faisons le 2.6.25 » n'est pas une réponse. Demandez la tension de polarisation, la durée, l'espacement paroi à paroi du trou du coupon, la condition d'enceinte utilisée, et l'orientation du renfort. Sans cela, les allégations CAF de deux fournisseurs ne sont pas comparables entre elles, encore moins avec la contrainte que voit votre carte ; une fiche technique que nous avons lue met en avant une « résistance CAF haute tension » comme caractéristique vedette sans indiquer nulle part une tension de polarisation. Et le critère de défaillance est logarithmique. Une décade est un facteur dix, ne laissez donc pas un rapport le reformuler en pourcentage, et notez que la sensibilité à une erreur d'humidité de 5 % est grande par rapport à la marge de réussite/échec elle-même.

À quel point le champ est réellement étroit

CTI ≥ 600 —groupe de matériaux I, PLC 0— est une bande au-dessus de là où se situe la majorité du FR-4, et le registre publié montre combien cette bande est mince.

Isola publie un guide produit avec une colonne de classe CTI UL sur tout son portefeuille. Sur les dix-huit lignes de cette table, il n'y a aucun PLC 0. Le plus haut est Classe 1, de 400 à moins de 600 V. La même table montre combien la classe thermique en dit peu sur le cheminement : à Tg 200 °C, elle liste des grades en Classe 1, en Classe 2 et en Classe 3. Le grade de cette entreprise commercialisé spécifiquement pour la résistance au cheminement, DE104 KF, est à CTI 400 —Tg 135 °C, UL 94 V-0, IPC-4101C /21— et sa fiche technique donne lave-vaisselle et lave-linge comme exemples d'application, situant son marché dans des environnements humides, poussiéreux ou corrosifs. Un produit dédié à la résistance au cheminement d'un fournisseur occidental majeur s'arrête un groupe en dessous du groupe de matériaux I. La note d'application d'un fournisseur de semi-conducteurs dit la même chose du côté conception : « La plupart des matériaux FR4 utilisés en fabrication de PCB sont classés dans le groupe de matériaux IIIa », et ses propres produits d'isolement sont de groupe de matériaux I spécifiquement pour réduire la taille du boîtier et l'empreinte sur le PCB.

Les grades de groupe I existent bel et bien, avec les autres exigences associées. La fiche technique traitée plus haut revendique, sur un seul grade, sans halogène, haut Tg (170 °C minimum, 175 typique, par DSC), CTI 600 V, UL 94 V-0, résistance CAF haute tension, disponibilité sur verre E 7628, 2116 et 1080, et trois fiches de spécification IPC-4101E. Donc CTI 600 plus haut Tg plus sans halogène n'est pas une combinaison impossible —c'est une liste courte, énoncée selon une méthode qu'il faut lire pour comprendre.

Le marché le plus ancien pour les grades résistants au cheminement semble être celui de l'électroménager —ce que consigne l'exemple du lave-vaisselle— ; l'électrification des véhicules est venue s'y ajouter, et l'IPC-TM-650 2.6.25C —une méthode d'essai, pas un document marketing— nomme l'électronique des véhicules électriques comme la raison pour laquelle un essai CAF à plus forte polarisation est systématiquement exigé. Nous n'avons trouvé aucune exigence CTI confirmée pour une quelconque catégorie d'application individuelle. L'exigence vient de la norme à laquelle le produit est certifié et des six prémisses ci-dessus, pas du nom de l'application.

Ce qu'un acheteur devrait faire

L'objectif n'est pas de rabaisser la spécification du client. C'est d'écrire l'exigence de sorte que plus d'un laminateur puisse la satisfaire, et de savoir quelles parties sont structurantes. La discipline que nous appliquons pour convertir un grade de marque en propriétés mesurées dans notre cartographie des sociétés de matériaux japonaises s'applique ici, avec des pièges propres au stratifié.

  • CTI, avec méthode et solution : CTI ≥ 600 V, CEI 60112, solution A —plus la valeur brute, pas seulement le PLC ou la classe, puisque le groupe IIIa chevauche deux bandes de PLC.
  • Tg, avec sa méthode : Tg ≥ 150 °C (IPC-TM-650 2.4.25, DSC). Si ce dont vous avez besoin est une température d'utilisation continue, spécifiez plutôt RTI ou MOT nommément.
  • Sans halogène, avec la norme et la mesure : CEI 61249-2-21 (Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm, Cl + Br ≤ 1 500 ppm), mesuré selon IPC-TM-650 2.3.41. Précisez séparément si vous avez besoin d'une déclaration au niveau carte, car cette norme couvre le stratifié.
  • CAF en conditions, pas en numéro de méthode : tension de polarisation, durée (500 heures sous polarisation, 596 au total, ou plus), espacement paroi à paroi du trou du coupon, condition d'enceinte, orientation du renfort par rapport aux rangées de vias.
  • UL par le dossier, pas par la fiche technique : demandez le numéro du dossier de reconnaissance et la ligne qui y correspond pour ce grade, et vérifiez-le vous-même dans la base de données produits de l'UL. Sa colonne ANSI est aussi la vérification croisée des halogènes —l'UL 746E divise le FR-4 en FR-4.0, bromé, et FR-4.1, sans halogène, ce dernier exigeant une vérification de la teneur en halogènes.
  • Préimprégné qualifié avec le stratifié, en tant qu'ensemble : les programmes CCIL et MCIL de l'UL reconnaissent la combinaison stratifié-préimprégné comme un ensemble, et le FR-4 à résine mélangée tombe sous l'exigence « génériquement similaire » de l'UL 796, clause 16.2, où la diapositive indique qu'une nouvelle désignation de type est requise. Spécifiez les styles de verre (7628, 2116, 1080) et la teneur en résine, pas seulement le grade —une substitution de préimprégné ici est un changement de matériau, pas une question logistique.
  • CTI sur sa propre ligne, quelle que soit la fiche de spécification citée. Nous n'avons pas pu confirmer si le CTI est une ligne d'exigence dans une quelconque fiche de spécification IPC-4101 —la norme est payante et nous ne l'avons pas obtenue. Toute fiche technique que nous avons lue place le CTI sous un en-tête UL ou ASTM à la place, donc notre lecture, offerte comme une lecture et non comme un fait, est qu'une fiche de spécification seule ne le spécifie probablement pas.
  • L'exigence de la carte en IPC-6012E Classe 3 plus IPC-6012EA, l'addendum automobile d'octobre 2021, plutôt qu'en IATF 16949 —qui est une exigence de gestion de la qualité fournisseur, pas un critère d'acceptation de carte. L'addendum lui-même indique que la documentation d'achat prévaut sur lui, donc votre propre spécification peut être plus stricte où nécessaire. Pour les exigences environnementales, l'ISO 16750-4 fixe les charges climatiques par emplacement de montage ; nous avons confirmé sa notice bibliographique mais pas son corps, et le « cyclage thermique −40 à +125 °C » souvent cité à partir d'elle n'est pas une exigence générale de la norme.

Soumettez ensuite les trois premières prémisses ci-dessus à celui qui détient le plan —quelle table a fixé la dimension, quel degré de pollution a été attribué et sur quelle base, et si le revêtement est qualifié selon la CEI 60664-3 comme type 1 ou type 2. (La feuille de calcul véhicule que nous avons lue attribue le degré de pollution à partir de la classe IP et non par préférence, une base devrait donc exister au dossier.) Avec ces réponses, une alternative CTI 400 se révèle évidemment acceptable ou évidemment pas, avant la commande d'échantillons plutôt qu'après.

Les questions de disponibilité relèvent du même tour de table, car, selon la presse spécialisée, certains fabricants de stratifié ont instauré des quotas d'allocation et des restrictions d'achat durant 2026, le plus souvent rationnés par rapport au volume d'achat de l'année précédente : demandez si le grade est alloué, quelle est la position sur la découpe sur mesure et la commande minimale, et le délai par grade plutôt que le chiffre général du laminateur. Sur la qualification de ce qui arrive, notre protocole d'évaluation d'échantillons traite de combien de lots prouvent quoi, et notre liste de vérification d'audit fournisseur de ce qu'il faut vérifier sur le laminateur ; les délais de notification qui déterminent une réclamation sur un lot livré figurent dans notre guide de gestion des réclamations. Ce bloc de spécification suit la même discipline —une plage numérique, une méthode, une tolérance— que notre générateur de spécification RFQ impose pour les poudres, et c'est ce que demande aussi notre page autres matériaux : envoyez la spécification avec votre quantité annuelle prévue, et nous répondons d'abord sur la faisabilité, avant les échantillons ou le devis. Sur un marché en allocation, la condition de paiement pèse au-delà de son seul coût de financement —T/T, L/C et usance comparés établit ce que chaque partie détient à chaque date.

Questions fréquentes

Existe-t-il un grade CTI 800 pour un système 800 V ?

Non. Le domaine d'application de la CEI 60112 indique que la méthode est conçue pour des tensions d'essai allant jusqu'à 600 V AC, donc 600 est le sommet de l'échelle et rien au-dessus n'existe à mesurer. Le CTI 600 V est une caractéristique matériau ; 400 V et 800 V sont des tensions de fonctionnement du système. Ce sont des axes distincts, et une spécification demandant un CTI 800 ne peut pas être satisfaite.

Un CTI plus élevé permet-il toujours un espacement plus serré sur un PCB ?

Non. Dans la CEI 60664-1:2007, Table F.4, les colonnes de matériau de câblage imprimé s'appliquent à tous les groupes de matériaux au degré de pollution 1 et à tous sauf IIIb au degré de pollution 2, et les valeurs du degré de pollution 2 sont égales aux valeurs du groupe de matériaux I —ainsi une carte dimensionnée sur cette colonne a déjà l'espacement du groupe I. Là où le CTI décide bien de la dimension : le degré de pollution 3, qui n'a aucune colonne de câblage imprimé ; une norme régissant qui n'accorde aucune exemption de câblage imprimé ; une table OEM écrite pour le groupe de matériaux I ; et un trajet de ligne de fuite mixte selon la clause 5.2.2.7. Nous avons lu l'édition 2007 ; l'édition actuelle 2020 renumérote ceci Table F.5 et nous n'avons pas vérifié que les valeurs de ligne soient inchangées.

Un stratifié sans halogène peut-il atteindre CTI 600 ?

Oui, et la chimie le favorise. L'époxy bromé à base de bisphénol A se carbonise facilement et libère du HBr à haute température, ce qui explique pourquoi le FR-4 bromé a du mal à atteindre un CTI élevé ; les formulations à haut CTI utilisent des résines non bromées plus difficiles à carboniser avec une charge d'hydroxyde d'aluminium. Une fiche technique que nous avons lue combine sans halogène, Tg supérieur à 170 °C, CTI 600 V et UL 94 V-0 dans un seul grade. Ce qui restreint le champ est la fenêtre de formulation sur le style de verre et la teneur en résine, pas l'exigence d'absence d'halogène.

Un grade à haut Tg implique-t-il un haut CTI ?

Non, dans aucun sens. Le tableau de reconnaissance UL publié par un fabricant montre un grade FR-4.1 sans halogène à CTI PLC 0 (≥ 600 V) avec RTI 130/140 °C, et sur la même page un grade avec Tg d'environ 200 °C par TMA se situe en PLC 4, la deuxième bande la plus basse —alors que la ligne avec le RTI le plus élevé de la page est PLC 0. Dans le guide produit publié par un fournisseur occidental, il n'y a aucun PLC 0 du tout, et des grades à Tg 200 °C apparaissent dans trois classes de CTI différentes.

La CEI 61249-2-21 est-elle une norme sans halogène pour la carte entière ?

Non. Son domaine d'application couvre des feuilles stratifiées cuivrées de 0,05 à 3,2 mm. Les limites —Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm, Cl + Br ≤ 1 500 ppm— sont issues d'un compromis d'un groupe de travail de la CEI datant de 2001, ce qui en fait un consensus commercial plutôt qu'une réglementation, et une déclaration sans halogène au niveau carte nécessite une base distincte que nous n'avons pas pu retracer jusqu'à un document primaire.

Références (sources publiques)

  • CEI 60664-1:2007, texte intégral : clauses 4.6.2, 4.8.1.2 à 4.8.1.5, 5.2.2.7, 5.2.4 et Table F.4 ; aperçus officiels de la troisième édition 2020 et de l'édition consolidée 3.1 de 2025 uniquement pour le domaine d'application, le contenu et le résumé des modifications. Aperçu officiel de la CEI 60664-3:2016 : clauses 4.1, 4.3, 4.4 et Table 1. Domaine d'application et registre des modifications sur la boutique web de la CEI 60112:2025. Fiches de la boutique web de la CEI 61249-2-21:2003, avec Doug Sober dans I-Connect007, 12 novembre 2015, sur l'origine des limites de 900/900/1 500 ppm. ISO 6469-3:2021, texte intégral, clause 6.4.5 et références normatives ; fiche de catalogue ISO pour l'ISO 21498-1:2021.
  • Méthode IPC-TM-650 2.6.25 Révision C (février 2021), texte intégral y compris l'Avertissement 1. Tables des matières de l'IPC-2221C (décembre 2023) et de l'IPC-6012EA (octobre 2021), avec les clauses de domaine d'application 0.1, 0.1.2 et 0.1.4 de cette dernière. Documentation UL 746E publiée par UL Japon pour un forum UL de 2013, sur la séparation FR-4.0/FR-4.1 et le programme CCIL/MCIL ; questions-réponses d'ingénierie publié par l'UL sur la CEI 62368-1.
  • Guide produit Isola (2022) et fiche technique Isola DE104 KF. Notes d'application Texas Instruments SLUP419 (mars 2024) et SLUAAR5 (août 2023) ; une feuille de calcul de coordination d'isolement d'un onduleur véhicule haute tension publiée sur la communauté d'ingénierie de Texas Instruments (mai 2021) référençant LV 123/MBN 20123:2020-01, clause 7.7.6.3 —un document rédigé par un ingénieur, pas la norme de l'OEM.
  • Le catalogue publié par un fabricant japonais de stratifiés, pour son tableau de reconnaissance UL et son Tg par grade par TMA et DMA ; un article technique d'un développeur de stratifiés à haut CTI, pour la chimie des résines ; une fiche technique de stratifié accessible publiquement (2024) pour un grade sans halogène, à haut Tg, CTI 600 V déclarant le CTI selon ASTM D3638. Aucun n'est identifié ici. Un blog commercial PCB largement repris, consulté et non retenu comme base d'aucun chiffre : sa table de ligne de fuite par tension et sa caractérisation des valeurs de l'IPC-2221C comme propositions.

Ce que nous n'avons pas pu confirmer : que les valeurs de ligne de la Table F.5 (2020) correspondent à celles de la Table F.4 (2007) ; le texte de la CEI 62368-1, son domaine d'application et les valeurs de sa Table 17 ; les valeurs des Tables 6-1 et 6-2 de l'IPC-2221C ; si le CTI est une ligne d'exigence dans une quelconque fiche de spécification IPC-4101 ; les corps de la CEI 60112:2025, de la CEI 61249-2-21 et de l'IPC-6012EA ; le texte de l'ISO 16750-4, où le fichier que nous avons récupéré s'est révélé ne pas être la norme ; le texte de la LV 123 ou de la MBN 20123, non accessibles publiquement ; le lien entre la CEI 61249-2-21 et la famille IPC/JEDEC JS709 ; la pratique du secteur pour la polarisation et la durée CAF sur les cartes véhicule haute tension ; une source faisant autorité pour les cartes multicouches automobiles fonctionnant à Tg 150–170 °C ; et une exigence de CTI pour une quelconque catégorie d'application individuelle. Là où chacun apparaît plus haut, nous l'avons indiqué plutôt que de combler le vide.

Nami Tech Solutions (NTS) travaille projet par projet, pas sur stock permanent. Sur une demande de stratifié de ce type, notre travail commence par réécrire la référence spécifiée en propriétés mesurées avec leurs méthodes d'essai —CTI avec méthode et solution, Tg avec méthode, limites halogènes avec la norme de mesure, CAF avec ses conditions— et à présenter cette spécification écrite aux laminateurs dans leur propre langue, pour découvrir lequel d'entre eux détient un grade qui la satisfait et s'ils couperont et expédieront une petite quantité. Nous ne présentons un grade comme équivalent qu'une fois que les propres essais de l'acheteur l'ont confirmé.

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