Lưu ý: Thông tin kỹ thuật và mua sắm chung, không phải tư vấn thiết kế phối hợp cách điện. Khe hở không khí và khoảng cách rò của một bo mạch cụ thể do cơ quan thiết kế quy định theo tiêu chuẩn mà sản phẩm đó được chứng nhận. Hãy xác nhận mọi kích thước với kỹ sư phụ trách bản vẽ.
Một bản đặc tính của khách hàng đến với một mã linh kiện và dòng chữ "CTI 600 V" bên dưới. Dòng đó có thể đàm phán được không? Điều đó phụ thuộc vào một tài liệu mà người mua thường chưa từng thấy.
Từ tài liệu đó tách ra ba nhánh, và chúng cho ra những câu trả lời trái ngược cho cùng một vật liệu ở cùng một điện áp. Nếu một tiêu chuẩn OEM ô tô chi phối bo mạch, CTI 600 không phải là một vị trí để đàm phán: bảng phối hợp cách điện của chính OEM được viết trên tiền đề nhóm vật liệu I. Nếu bo mạch được định kích thước từ Phụ lục F của IEC 60664-1 ở cấp độ nhiễm bẩn 2 sạch (hạng nhiễm bẩn dự kiến của một bo mạch theo IEC 60664-1), các cột vật liệu dây in đã cho khoảng cách của nhóm I, nên CTI 600 không còn mua được gì thêm. Nếu bo mạch ở cấp độ nhiễm bẩn 3, hoàn toàn không có cột vật liệu dây in nào, và nhóm vật liệu quyết định trực tiếp.
Trước tiên là một điều cần đính chính, vì đó là sự nhầm lẫn phổ biến nhất chúng tôi gặp. IEC 60112, phương pháp đứng sau chỉ số tracking so sánh, nêu trong phạm vi áp dụng rằng phương pháp này được thiết kế cho điện áp thử lên đến 600 V AC. CTI 600 không phải là một vật liệu theo kịp một hệ thống pin 800 V. Đó là đỉnh của một thang đo kết thúc ở 600, và yêu cầu "CTI 800" là yêu cầu một vạch không tồn tại trên cái thước đó.
Bài viết này nói về bản đặc tính. FR-4 là cấp vật liệu phủ đồng (CCL) phổ biến nhất, và FR-4 CTI cao cũng khó mua hơn vào năm 2026, vì năng lực sản xuất vải thủy tinh tiêu chuẩn và lá đồng cấp mạch đã chuyển sang vật liệu máy chủ AI có biên lợi nhuận cao hơn và, theo các bản tin ngành, một số nhà cung cấp đã áp dụng hạn ngạch phân bổ; câu chuyện đó có những con số riêng và chúng tôi xử lý nó riêng.
Bài viết này đi qua sáu cái bẫy về bản đặc tính và kết thúc bằng một danh mục kiểm tra mà bạn có thể đưa thẳng vào một RFQ.
CTI Là Gì, và Không Là Gì
IEC 60112, hiện ở phiên bản thứ sáu (2025), nhỏ 50 giọt chất điện ly giữa hai điện cực hình đục cách nhau 4 mm và ghi lại điện áp mà vật liệu chịu được. Chất điện ly tham chiếu, dung dịch A, là amoni clorua 0,1% theo khối lượng. Phạm vi áp dụng giới hạn phương pháp này ở 600 V AC. Hai thang đo được xây dựng trên các giá trị đó: hạng mức hiệu năng (PLC) của UL, là con đường mà số liệu đến được một bảng thông số, và các nhóm vật liệu theo IEC 60664-1 khoản 4.8.1.3, là con đường mà nó đến được một bảng khoảng cách rò.
Đọc hai cột bên phải đối chiếu nhau, cái bẫy đầu tiên xuất hiện: nhóm IIIa trải qua cả PLC 2 và PLC 3. Không thang đo nào có thể suy ra từ thang đo khác, vậy hãy yêu cầu giá trị CTI thô cùng với bất kỳ hạng nào nhà cung cấp đưa ra. Cái bẫy thứ hai nằm ngay trong khoản 4.8.1.3, khoản này định nghĩa các nhóm trên các giá trị đo bằng dung dịch A. Một con số từ dung dịch B bị nhiễm bẩn — giá trị có hậu tố M, đo bằng dung dịch B — không phải là giá trị mà các nhóm được viết dựa trên đó.
Các tiêu chuẩn thẳng thắn về giá trị của chỉ số này. Khoản 4.8.1.2 nói rằng một tương quan trực tiếp giữa các nhóm vật liệu và hiệu năng thực tế "không thực tế", chỉ nói rằng các vật liệu xếp hạng cao hơn về hiệu năng tương đối xếp hạng theo xấp xỉ cùng thứ tự theo CTI; khoản 4.8.1.4 gọi phép thử này là một so sánh định tính (qualitative) dưới các điều kiện thử. Chính lời văn của tiêu chuẩn là lời cảnh báo. Một giá trị CTI xếp hạng các vật liệu dưới một tập điều kiện thử được định nghĩa — điện cực platin, một chất điện ly, một khoảng cách, 50 giọt — và đó là một vị trí trong xếp hạng đó, không phải một điện áp mà bo mạch hoàn chỉnh sẽ chịu được. Hãy coi nó đúng là chỉ số mà nó được đặt tên.
Do đó có sự nhầm lẫn đứng sau phần lớn việc quy định quá mức ở đây. CTI 600 V là một hạng vật liệu, băng cao nhất của một phép thử tracking. 400 V và 800 V là điện áp làm việc của hệ thống, mức mà liên kết DC chạy ở đó. Mối liên hệ duy nhất giữa chúng đi qua khoảng cách rò, và mối liên hệ đó không đúng trên mọi bảng.
Bảng Nào Quyết Định CTI 600 Có Mua Được Gì Hay Không
Cách nói tắt là CTI cao hơn cho phép các dây dẫn nằm gần nhau hơn, nên CTI 600 giữ cho một bo mạch điện áp cao nhỏ gọn. Trên bảng thường được trích dẫn cho điều đó, không phải vậy.
Chúng tôi đọc IEC 60664-1:2007, Table F.4, từ chính tiêu chuẩn. Bảng mang hai tập cột: một cho vật liệu dây in, một chung và chia theo nhóm vật liệu, mà bảng đó in là I, II và III. Đề mục vật liệu dây in đọc là "tất cả các nhóm vật liệu" ở cấp độ nhiễm bẩn 1 và "tất cả các nhóm vật liệu, trừ IIIb" ở cấp độ nhiễm bẩn 2.
FR-4 thông thường thường là nhóm IIIa, nhóm này rơi vào bên trong cột nhóm III đó; sự chia nhỏ hơn thành IIIa và IIIb nằm trong các định nghĩa của khoản 4.8.1.3, không phải trong các đề mục của bảng, và chú thích 2 chỉ nói rằng nhóm IIIb không được khuyến nghị ở cấp độ nhiễm bẩn 3 trên 630 V.
Hai điều lộ ra. Ở cấp độ nhiễm bẩn 1 và 2, cột vật liệu dây in không hỏi laminat ở nhóm vật liệu nào — ngoại lệ duy nhất là nhóm IIIb, CTI 100 đến dưới 175, một ngưỡng mà mọi bảng thông số FR-4 chúng tôi đọc đều vượt qua. Và các giá trị vật liệu dây in ở cấp độ nhiễm bẩn 2 giống hệt các giá trị nhóm I. Một bo mạch được định kích thước theo cột đó đã có khoảng cách của nhóm I. CTI 600 không thể rút ngắn nó thêm.
Phép tính xác nhận điều đó thay vì để mắt nhìn phán đoán. Trên 400 V, khoảng cách rò tuyến tính theo điện áp — bậc một, không phải bình phương — với độ dốc ở cấp độ nhiễm bẩn 2 là 0,005 mm/V cho nhóm I, 0,007 cho nhóm II và 0,010 cho nhóm III. Kiểm tra: 2,0/400 = 4,0/800 = 5,0/1.000 = 0,005, và cột vật liệu dây in ở cấp độ nhiễm bẩn 2 mang cùng độ dốc đó. (Dưới 400 V, quan hệ này không tuyến tính.) IPC đi đến con số tương tự một cách độc lập — IPC-2221B, như được lập bảng trong một ghi chú ứng dụng của nhà cung cấp bán dẫn, Table 6-1, hạng B2, dây dẫn ngoài không phủ, cho 2,50 mm cộng 0,005 mm/V trên 500 V, vậy là 4,00 mm ở 800 V.
Hai điều cần lưu ý quan trọng hơn kết luận gọn gàng.
Phiên bản. Chúng tôi đọc phiên bản 2007, nơi đây là Table F.4. IEC 60664-1:2020 đánh lại số thành Table F.5, thêm các dòng 1.500 V DC và một bảng hiệu chỉnh theo độ cao (F.10); phiên bản hợp nhất 3.1 (tháng 5/2025) gộp vào Amendment 1. Chúng tôi không xác nhận rằng các giá trị dòng ở trên không đổi trong Table F.5 — phiên bản hiện hành có phí và chúng tôi không có được nó. Hãy trích dẫn phiên bản và số bảng mỗi khi bạn dùng các con số này.
Văn bản và thực tiễn khác nhau, và một số con số được công bố là sai. Một ghi chú ứng dụng của nhà cung cấp bán dẫn mô tả Table F.4 như một bảng định nghĩa khoảng cách rò theo cấp độ nhiễm bẩn và "nhóm vật liệu của bo mạch in", và một ghi chú thứ hai từ cùng nhà cung cấp in một đoạn trích không có các cột vật liệu dây in dù chính văn bản của nó mô tả chúng. Chúng tôi lấy văn bản tiêu chuẩn làm căn cứ, nhưng nhiều nhà thiết kế thực hành thực sự định kích thước theo các cột phụ thuộc nhóm — điều này ảnh hưởng đến những gì khách hàng và nhà cung cấp của bạn mỗi bên giả định. Đi xuống thấp hơn trên thang chất lượng, một blog PCB được tái đăng rộng rãi công bố một bảng khoảng cách-rò-theo-điện-áp nhỏ hơn mức tối thiểu IEC khoảng sáu lần, có vẻ như lấy từ cột dây dẫn trong của IPC-2221 Table 6-1 chứ không phải cột ngoài không phủ. Chúng tôi không trích lại nó: một con số sai khó rút lại hơn là lặp lại. Cùng bài viết đó gọi các giá trị IPC-2221C là những đề xuất với các cập nhật "dự kiến vào Quý 3/2026". IPC-2221C được công bố vào tháng 12/2023 và thay thế IPC-2221B; mục lục của nó, mà chúng tôi có được, mang khoản 6.3.3 về khoảng cách rò, 6.3.4 về sự phát triển CAF, 6.3.5 về chỉ số tracking so sánh, Table 6-1 và 6-2, và khoản 4.3.1 về laminat Tg cao. Chúng tôi không có được phần nội dung và không trích dẫn giá trị nào từ đó.
Yêu Cầu CTI 600 Thực Ra Đến Từ Đâu
Không điều gì trong số đó khiến một bản đặc tính CTI 600 bị quy định quá mức. Nó có nghĩa là căn cứ không nằm trong cột vật liệu dây in, và một người mua tìm một sản phẩm tương đương phải tìm ra số liệu đó đến từ tài liệu nào.
Không phải tiêu chuẩn nào cũng cấp miễn trừ vật liệu dây in. Mục Hỏi-Đáp kỹ thuật được UL công bố về IEC 62368-1 trả lời câu hỏi có nên dùng "Vật liệu khác" cho các lớp ngoài và "Bo mạch in" cho các lớp trong như sau: theo IEC 62368-1:2023, "không có nhóm vật liệu nào được chỉ định là 'Bo mạch in' và 'Vật liệu khác'. Các nhóm vật liệu dựa trên CTI và chỉ có các nhóm vật liệu I, II, IIIa và IIIb" — cách phân nhóm bốn chiều riêng của tiêu chuẩn đó, chi tiết hơn ba cột mà Table F.4 in ra. Nơi một tiêu chuẩn được viết theo cách đó, nhóm CTI của laminat quyết định khoảng cách rò của PCB mà không có bất kỳ sự nới giảm vật liệu dây in nào, và theo các con số IEC 60664-1 nói trên, nhóm III cần 8,0 mm ở 800 V tại cấp độ nhiễm bẩn 2 so với 4,0 mm cho nhóm I: đúng bằng một nửa. IEC 62368-1 là một tiêu chuẩn thiết bị âm thanh/video, công nghệ thông tin và truyền thông. Chúng tôi không có được văn bản của nó và không xác minh phạm vi áp dụng của nó, nên chúng tôi không đưa ra kết luận về những sản phẩm nào nó bao trùm. Điểm có thể hành động vẫn đứng vững: xác lập tiêu chuẩn nào chi phối bo mạch là một điều kiện tiên quyết, không phải một chi tiết, và việc tiêu chuẩn đó có mang một miễn trừ vật liệu dây in hay không là điều quyết định yêu cầu CTI.
Về phía xe cộ, bảng OEM được viết cho nhóm vật liệu I. Một bảng tính phối hợp cách điện cho bộ nghịch lưu điện áp cao do một kỹ sư công bố công khai tính với mức cấp điện tối đa 880 V DC, gán cấp độ nhiễm bẩn 2 từ hạng IP, và định kích thước cách điện cơ bản và tăng cường theo một tiêu chuẩn liên hiệp OEM Đức (LV 123, được trích dẫn ở đó là MBN 20123:2020-01 khoản 7.7.6.3) dưới một đề mục nêu tiền đề là "nhóm vật liệu I [600CTI]". Trong cùng tài liệu đó, con đường IEC 60664-1 — được viết ở đó là "nhóm vật liệu I-IIIa, PCB", chính là cột vật liệu dây in — xuất hiện như một ngoại lệ, chỉ khả dụng "với giải thích được ghi chú và sự đồng ý của khách hàng". Hãy đọc điều đó theo chiều đúng. CTI 600 trên một bản đặc tính của khách hàng thường không phải một biên tùy tiện mà chính là điều bảng OEM giả định, và con đường làm cho nhóm vật liệu trở nên không liên quan chính là ngoại lệ cần sự đồng ý, không phải mặc định. Lưu ý thực tế: đây là một bảng tính do một kỹ sư thứ ba viết, không phải tiêu chuẩn OEM, mà tiêu chuẩn đó là một bản đặc tính chung của OEM Đức không có sẵn để đọc công khai. Chúng tôi không có được LV 123 hoặc MBN 20123 và không trích dẫn bất kỳ kích thước nào của nó.
Cấp độ nhiễm bẩn 3 hoàn toàn không có cột vật liệu dây in. Table F.4 chỉ cung cấp các cột đó cho cấp độ nhiễm bẩn 1 và 2. Ở cấp độ nhiễm bẩn 3, các cột phụ thuộc nhóm được áp dụng: 10,0 mm cho nhóm I so với 12,5 mm cho nhóm III ở 800 V — nhóm I ngắn hơn khoảng 20% — kém kịch tính hơn việc giảm một nửa ở cấp độ nhiễm bẩn 2, nhưng vẫn đáng kể trên một bo mạch. Cái nào áp dụng là một vấn đề định nghĩa, không phải sở thích. Cấp độ nhiễm bẩn 2 là nhiễm bẩn không dẫn điện với tính dẫn điện tạm thời không thường xuyên do ngưng tụ hơi nước; cấp độ nhiễm bẩn 3 là nhiễm bẩn dẫn điện, hoặc nhiễm bẩn khô trở nên dẫn điện vì sự ngưng tụ được dự kiến xảy ra.
Một đường khoảng cách rò hỗn hợp bị chi phối bởi đoạn yếu nhất của nó. Khoản 5.2.2.7: một khoảng cách rò có thể được chia thành các phần vật liệu hoặc cấp độ nhiễm bẩn khác nhau nếu một phần chịu được toàn bộ điện áp, "hoặc nếu tổng khoảng cách được định kích thước theo vật liệu có CTI thấp nhất và cấp độ nhiễm bẩn cao nhất". Các đường bo mạch thực tế cắt qua lớp phủ hàn, chất kết dính, thân linh kiện, vỏ đầu nối, chất đổ bọc và các cạnh được định tuyến, nên một đoạn CTI thấp duy nhất có thể định kích thước cho toàn bộ đường. Điều đó khiến CTI của laminat trở thành một giới hạn sàn mà bạn không thể thiết kế để tránh.
Và Một Con Đường Khiến CTI 600 Trở Nên Không Cần Thiết
IEC 60664-3:2016 bao trùm các bo mạch in được phủ, bao gồm cả các bề mặt lớp trong, và định nghĩa hai loại bảo vệ. Loại 1 cải thiện vi môi trường để các yêu cầu của IEC 60664-1 cho cấp độ nhiễm bẩn 1 áp dụng dưới nó — trên bảng ở trên, 2,4 mm ở 800 V, tất cả các nhóm vật liệu. Loại 2 được xử lý tương tự như cách điện rắn: các yêu cầu cách điện rắn áp dụng, các khoảng cách phải ít nhất bằng các giá trị trong Table 1 của nó, và "các yêu cầu về khe hở không khí và khoảng cách rò trong IEC 60664-1 không áp dụng". Table 1 cho 0,15 mm trên 0,8 kV đến 1,0 kV đỉnh.
Vậy đối với một bo mạch 800 V ở cấp độ nhiễm bẩn 2: không phủ nhóm III, 8,0 mm; không phủ nhóm I, 4,0 mm; lớp phủ loại 2 đã được chứng nhận, 0,15 mm — ngắn hơn khoảng 27 lần so với cái mà CTI 600 mua được (4,0/0,15 = 26,7, một tỷ số độ dài, không phải của các đại lượng bình phương). Đây không phải một lập luận cho một laminat rẻ hơn. Cả hai loại đều phải được chứng nhận bằng thử nghiệm, và loại 2 còn phải vượt qua một thử nghiệm độ bền chống xước trước trình tự đó, và IEC 60664-1 áp dụng đầy đủ cho mọi phần không được bảo vệ. Lớp phủ và CTI của vật liệu là thứ thay thế cho nhau, nên việc đổi cấp mà không biết thiết kế đã định kích thước theo cái nào sẽ lặng lẽ thay đổi một tiền đề.
Về phía xe cộ, chuỗi này kết thúc bằng việc ủy quyền. ISO 6469-3:2021, mà chúng tôi có được toàn văn, yêu cầu tại khoản 6.4.5 rằng khe hở không khí, khoảng cách rò và cách điện rắn của các linh kiện hạng điện áp B phải được "thiết kế theo các mục áp dụng của bộ tiêu chuẩn IEC 60664", với các tài liệu tham chiếu quy chuẩn liệt kê "IEC 60664 (toàn bộ các phần)" — điều này kéo cả phần lớp phủ vào. Văn bản của chính nó không có lần nào xuất hiện "nhóm vật liệu", không có "nhiễm bẩn", không có CTI và không có bảng khoảng cách rò bằng số. (ISO 21498-1 đôi khi được trích dẫn như là quy định khoảng cách rò. Nó không quy định, và tự nói về mình rằng nó không bao trùm an toàn điện.)
Sáu Tiền Đề Quyết Định Câu Trả Lời
Phiên bản ngắn: một yêu cầu CTI 600 có một căn cứ, và một người mua coi nó như một khoảng dự trữ sẽ sai nhiều hơn đúng. Nhưng căn cứ đó hầu như không bao giờ là cột vật liệu dây in của IEC 60664-1 — đó là một bảng được xếp lên trên tiêu chuẩn đó, hoặc một cấp độ nhiễm bẩn, hoặc các vật liệu mà đường khoảng cách rò cắt qua. Vậy điều có thể thay đổi không phải là cấp mà là tiền đề, và tiền đề thuộc về nhà thiết kế, không phải nhà máy cán. Hạ xuống CTI 400 mà không xác lập tiền đề nào áp dụng, và không có gì hiện ra có thể thấy được: bo mạch đơn giản không còn được định kích thước theo tài liệu mà nó đã được chứng nhận.
Tg, Không Halogen, và Phần Còn Lại Của Bản Đặc Tính
Một con số Tg — Tg là nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh — mà không có phương pháp thử của nó thì không đủ để hỗ trợ một so sánh. Từ danh mục đã công bố của một nhà sản xuất laminat Nhật Bản, cho một cấp trên một trang: Tg theo TMA, phương pháp A, khoảng 180 °C; Tg theo DMA, phương pháp A, khoảng 220 °C. Cùng vật liệu, cùng bảng thông số, cách nhau khoảng 40 °C, và các phương pháp không thể chuyển đổi được. Hãy ghi số phương pháp: 2.4.25 cho DSC (bảng thông số cũ hơn: 2.4.25c), 2.4.24 cho TMA, 2.4.24.1 cho T260/T288, với Td theo 2.4.24.6 hoặc ASTM D3850, và DMA thường được ghi là "phương pháp A" riêng của nhà sản xuất. Cái bẫy liên quan: RTI và MOT không phải là Tg. Chúng tôi thấy một chỉ số nhiệt tương đối 130/140 °C (điện/cơ) trên cùng cấp đó, và, từ một bảng thông số khác, một cấp ghi nhiệt độ hoạt động tối đa 150 °C với Tg 175 °C.
CTI và Tg là các trục độc lập. Một người mua tìm một sản phẩm tương đương với một mã linh kiện CTI cao, Tg trung bình thường giả định rằng đi lên hạng nhiệt cao hơn là hướng an toàn. Đó hoàn toàn không phải một hướng. Bảng công nhận UL đã công bố của một nhà sản xuất Nhật Bản đưa ra các ví dụ phản bác theo cả hai hướng trên cùng một trang: một cấp FR-4.1 không halogen ở CTI PLC 0 (≥ 600 V) với RTI 130/140 °C và Tg theo TMA khoảng 180 °C; người láng giềng gần của nó, cùng ký hiệu ANSI và cùng RTI, ở PLC 2; và một cấp với Tg theo TMA khoảng 200 °C nằm ở PLC 4, dải thấp thứ hai — trong khi dòng có RTI cao nhất trên trang lại là PLC 0.
CTI cao và không halogen kéo theo cùng một hướng, không chống lại nhau. Một bài báo kỹ thuật của một nhà phát triển laminat CTI cao giải thích lý do: epoxy bisphenol-A brom hóa thông thường chứa các nhóm thơm dễ bị carbon hóa, và liên kết C-Br yếu dễ sinh ra HBr ở nhiệt độ cao, làm tăng tốc sự carbon hóa của nhựa, nên hóa học đó không đạt được một giá trị CTI tốt. Các công thức CTI cao cắt giảm hàm lượng brom, đồng thời giữ khả năng chống cháy, nghiêng về các loại nhựa khó carbon hóa hơn, và thêm chất độn nhôm hydroxit để nâng chỉ số lên. Điều làm hẹp phạm vi là cửa sổ công thức: nhiều chất độn hơn làm tăng CTI nhưng làm mất ổn định hệ nhựa, và vì lớp tăng cường đã được tẩm trước, hóa ra tổ hợp vải thủy tinh và hàm lượng nhựa vẫn hoạt động nằm trong một dải hẹp. Điều đó hạn chế các lớp điện môi mỏng và việc sử dụng nhiều lớp, và nó giải thích số lượng nhỏ các mã linh kiện đủ điều kiện tốt hơn bất kỳ câu chuyện nào về hóa học brom hóa.
Không halogen: hãy ghi tiêu chuẩn, và biết nó bao trùm gì. IEC 61249-2-21, phiên bản 1.0, công bố ngày 12 tháng 11 năm 2003, bao trùm các tấm laminat epoxit dệt gia cường bằng sợi thủy tinh E không halogen hóa, phủ đồng, dày 0,05 đến 3,2 mm, ở Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm và Cl + Br ≤ 1.500 ppm. Đây là một tiêu chuẩn laminat, không phải tiêu chuẩn bo mạch, và chúng tôi đã cố gắng truy tìm mối liên hệ với họ IPC/JEDEC JS709 cho một công bố ở cấp bo mạch và không thể xác nhận mối liên hệ đó. Nó cũng là một sự đồng thuận thương mại hơn là một quy định: theo tường trình đã công bố của một người soạn thảo, các giới hạn được chốt vào khoảng năm 2001 trong một nhóm công tác IEC, giữa một đề xuất của Nhật khoảng 450 ppm và một đề xuất của Mỹ là 1.200 ppm.
Và CTI tự nó cũng phải được ghi cùng với phương pháp của nó, vì lý do tương tự. Một bảng thông số công khai mà chúng tôi đọc ghi CTI của nó là Grade 0 (>600) đo theo ASTM D3638, không phải IEC 60112. Không có gì bảo đảm hai cái này trùng khớp — bản tóm tắt chúng tôi tìm được nói rằng một phiên bản IEC 60112 muộn hơn (nó nêu tên phiên bản thứ tư) có thể cho ra các giá trị khác biệt đáng kể so với D3638 — trong khi các nhóm vật liệu IEC được định nghĩa trên IEC 60112 với dung dịch A. Vậy một bản đặc tính chỉ nói "CTI ≥ 600 V" có thể được thỏa mãn bằng một con số D3638 và được đọc như một con số IEC 60112. Trong số mọi cái bẫy trong bài viết này, đây là cái có khả năng cao nhất lọt qua một hồ sơ chứng nhận mà không bị để ý.
CAF: Phương Pháp Thử Dừng Ở 100 Vdc
Sự phát triển CAF (dây tóc anôt dẫn điện) là cơ chế hỏng điện áp cao khác, và chúng tôi có được toàn văn IPC-TM-650 Method 2.6.25, Revision C (tháng 2/2021).
Và rồi, trong chính văn bản của phương pháp: "Phương pháp thử IPC này không được thiết kế để sử dụng với điện áp bias vượt quá 100 Vdc, tuy nhiên việc thử với điện áp bias cao hơn đang thường xuyên được yêu cầu thực hiện, chẳng hạn như đối với thiết bị điện tử xe điện." Phép thử chuẩn cho cơ chế hỏng điện áp cao khác có cùng hình dạng khoảng trống như phép thử tracking. Nó dừng dưới mức điện áp mà bo mạch thực sự chạy, và cơ quan tiêu chuẩn hóa đã viết điều đó ra thay vì để nó bị phát hiện.
Hai hệ quả cho một RFQ. "Chúng tôi thực hiện 2.6.25" không phải một câu trả lời. Hãy hỏi điện áp bias, thời gian, khoảng cách vách lỗ đến vách lỗ của coupon, điều kiện buồng thử được dùng, và hướng tăng cường. Thiếu những điều đó, các tuyên bố CAF của hai nhà cung cấp không thể so sánh với nhau, chưa nói đến so sánh với ứng suất mà bo mạch của bạn chịu; một bảng thông số chúng tôi đọc quảng cáo "khả năng chống CAF điện áp cao" như một tính năng nổi bật mà không nêu điện áp bias ở đâu cả. Và tiêu chí hỏng là logarit. Một decade là một hệ số mười, vậy đừng để một báo cáo diễn đạt lại nó thành một phần trăm, và lưu ý rằng độ nhạy đối với một lỗi độ ẩm 5% là lớn so với chính biên đạt/không đạt.
Phạm Vi Thực Sự Hẹp Đến Đâu
CTI ≥ 600 — nhóm vật liệu I, PLC 0 — là một dải cao hơn nơi hầu hết FR-4 nằm, và hồ sơ đã công bố cho thấy dải đó mỏng đến mức nào.
Isola công bố một hướng dẫn sản phẩm với một cột hạng CTI UL trên toàn bộ danh mục của mình. Trên mười tám dòng của bảng đó, không có PLC 0. Cao nhất là Class 1, 400 đến dưới 600 V. Cùng bảng đó cho thấy hạng nhiệt nói lên rất ít về tracking: ở Tg 200 °C, bảng liệt kê các cấp ở Class 1, Class 2 và Class 3. Cấp được công ty tiếp thị đặc biệt cho khả năng chống tracking, DE104 KF, là CTI 400 — Tg 135 °C, UL 94 V-0, IPC-4101C /21 — và bảng thông số của nó đưa máy rửa bát và máy giặt làm ví dụ ứng dụng, định hình thị trường của nó là các môi trường ẩm, bụi hoặc có tính ăn mòn. Một sản phẩm chuyên chống tracking từ một nhà cung cấp phương Tây lớn dừng ở một nhóm dưới nhóm vật liệu I. Ghi chú ứng dụng của một nhà cung cấp bán dẫn nói điều tương tự từ phía thiết kế: "Hầu hết các vật liệu FR4 được sử dụng trong sản xuất PCB được xếp hạng nhóm vật liệu IIIa", và các sản phẩm cách điện riêng của họ là nhóm vật liệu I một cách cụ thể để giảm kích thước gói và diện tích chiếm trên PCB.
Các cấp ở nhóm I thực sự tồn tại, kèm theo các yêu cầu khác. Bảng thông số được thảo luận ở trên tuyên bố, trong một cấp duy nhất, không halogen, Tg cao (170 °C tối thiểu, 175 điển hình, theo DSC), CTI 600 V, UL 94 V-0, khả năng chống CAF điện áp cao, khả dụng trên sợi thủy tinh E 7628, 2116 và 1080, và ba slash sheet IPC-4101E. Vậy CTI 600 cộng Tg cao cộng không halogen không phải một tổ hợp bất khả thi — đó là một danh sách ngắn, được ghi theo một phương pháp mà bạn phải đọc để biết.
Thị trường lâu đời nhất cho các cấp chống tracking có vẻ là thiết bị gia dụng — điều mà ví dụ máy rửa bát ghi lại; điện khí hóa xe cộ đến thêm vào đó, và IPC-TM-650 2.6.25C — một phương pháp thử, không phải một tài liệu tiếp thị — nêu tên điện tử xe điện là lý do khiến phép thử CAF bias cao hơn thường được yêu cầu. Chúng tôi không tìm thấy một yêu cầu CTI được xác nhận cho bất kỳ hạng mục ứng dụng riêng lẻ nào. Yêu cầu đến từ tiêu chuẩn mà sản phẩm được chứng nhận và sáu tiền đề nêu trên, không đến từ tên ứng dụng.
Người Mua Nên Làm Gì
Mục tiêu không phải là tranh luận để hạ bớt bản đặc tính của khách hàng. Đó là viết yêu cầu sao cho hơn một nhà máy có thể đáp ứng, và biết phần nào thực sự chịu tải. Kỷ luật mà chúng tôi áp dụng để chuyển một cấp thương hiệu thành các tính chất đo được trong bản đồ các công ty vật liệu Nhật Bản của chúng tôi cũng áp dụng ở đây, cùng với các cái bẫy đặc thù của laminat.
- CTI, kèm phương pháp và dung dịch:
CTI ≥ 600 V, IEC 60112, dung dịch A — thêm giá trị thô, không chỉ PLC hoặc hạng, vì nhóm IIIa trải qua hai dải PLC.
- Tg, kèm phương pháp của nó:
Tg ≥ 150 °C (IPC-TM-650 2.4.25, DSC). Nếu điều bạn cần là một nhiệt độ sử dụng liên tục, hãy quy định RTI hoặc MOT theo tên thay vào đó.
- Không halogen, kèm tiêu chuẩn và phép đo:
IEC 61249-2-21 (Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm, Cl + Br ≤ 1.500 ppm), đo theo IPC-TM-650 2.3.41. Nói riêng nếu bạn cần một công bố ở cấp bo mạch, vì tiêu chuẩn đó chỉ bao trùm laminat.
- CAF như các điều kiện, không phải một số phương pháp: điện áp bias, thời gian (500 giờ có bias, tổng 596, hoặc dài hơn), khoảng cách vách lỗ đến vách lỗ của coupon, điều kiện buồng thử, hướng tăng cường so với các hàng via.
- UL qua hồ sơ, không qua bảng thông số: hãy yêu cầu số hồ sơ công nhận và dòng trong đó cho cấp đó, và tự mình tra nó trong cơ sở dữ liệu sản phẩm của UL. Cột ANSI của nó cũng là phép kiểm tra chéo halogen — UL 746E chia FR-4 thành FR-4.0, brom hóa, và FR-4.1, không halogen, loại sau yêu cầu xác minh hàm lượng halogen.
- Prepreg được chứng nhận cùng với laminat, như một chồng: các chương trình CCIL và MCIL của UL công nhận tổ hợp laminat và prepreg như một bộ, và FR-4 nhựa pha trộn rơi vào yêu cầu "tương tự về chủng loại" của UL 796 khoản 16.2, nơi slide liệt kê một ký hiệu loại mới là bắt buộc. Hãy quy định các kiểu vải thủy tinh (7628, 2116, 1080) và hàm lượng nhựa, không chỉ cấp — một sự thay thế prepreg ở đây là một thay đổi vật liệu, không phải một thay đổi logistics.
- CTI trên dòng riêng của nó, bất kể slash sheet nào bạn trích dẫn. Chúng tôi không thể xác nhận liệu CTI có là một dòng yêu cầu trong bất kỳ slash sheet IPC-4101 nào hay không — tiêu chuẩn này có phí và chúng tôi không có được nó. Mọi bảng thông số chúng tôi đọc đều để CTI dưới một đề mục UL hoặc ASTM thay vào đó, nên cách hiểu của chúng tôi, được đưa ra như một cách đọc chứ không phải một sự thật, là một slash sheet riêng lẻ có lẽ không quy định điều đó.
- Yêu cầu bo mạch là IPC-6012E Class 3 cộng IPC-6012EA, phụ lục ô tô tháng 10/2021, thay vì IATF 16949 — đó là một yêu cầu quản lý chất lượng nhà cung cấp, không phải một tiêu chí nghiệm thu bo mạch. Chính phụ lục đó nói rằng tài liệu mua sắm có quyền ưu tiên trên nó, vậy bản đặc tính riêng của bạn có thể nghiêm ngặt hơn ở nơi cần thiết. Đối với các yêu cầu môi trường, ISO 16750-4 đặt tải khí hậu theo vị trí lắp đặt; chúng tôi đã xác nhận hồ sơ thư mục của nó nhưng không xác nhận phần nội dung, và "chu trình nhiệt −40 đến +125 °C" thường được trích từ đó không phải một yêu cầu chung của tiêu chuẩn.
Sau đó, hãy đưa ba tiền đề đầu tiên nêu trên cho bất kỳ ai phụ trách bản vẽ — bảng nào đặt ra kích thước, cấp độ nhiễm bẩn nào được gán và trên căn cứ nào, và lớp phủ có được chứng nhận theo IEC 60664-3 là loại 1 hay loại 2 hay không. (Bảng tính xe cộ chúng tôi đọc gán cấp độ nhiễm bẩn từ hạng IP chứ không theo ý thích, vậy nên phải có một căn cứ được ghi lại.) Với những câu trả lời đó, một lựa chọn thay thế CTI 400 sẽ rõ ràng chấp nhận được hoặc rõ ràng không — trước khi đặt mẫu thay vì sau đó.
Các câu hỏi về khả năng cung ứng thuộc cùng một vòng đó, vì theo các bản tin ngành, một số nhà sản xuất laminat đã áp dụng hạn ngạch phân bổ và hạn chế mua hàng trong năm 2026, thường được phân theo sản lượng mua của năm trước: hãy hỏi liệu cấp đó có bị phân bổ hạn mức hay không, vị trí về cắt theo kích thước và đơn hàng tối thiểu ra sao, và thời gian giao hàng theo từng cấp thay vì con số chung của nhà máy. Về việc chứng nhận cái gì đến, quy trình đánh giá mẫu của chúng tôi nói về bao nhiêu lô chứng minh được điều gì và danh mục thẩm định nhà cung cấp của chúng tôi nói về những gì cần xác minh về nhà máy; các mốc thời gian thông báo quyết định một khiếu nại trên một lô đã giao nằm trong hướng dẫn xử lý khiếu nại của chúng tôi. Khối bản đặc tính đó theo cùng kỷ luật — một dải số, một phương pháp, một dung sai — mà công cụ xây dựng bản đặc tính RFQ của chúng tôi áp đặt cho bột, và đó cũng là điều trang vật liệu khác của chúng tôi yêu cầu: gửi bản đặc tính kèm số lượng dự kiến hàng năm, và chúng tôi trả lời về tính khả thi trước, trước khi có mẫu hoặc báo giá. Trong một thị trường phân bổ hạn mức, điều khoản thanh toán mang một trọng lượng vượt ngoài chi phí tài trợ của nó — so sánh T/T, L/C và usance trình bày mỗi bên nắm giữ gì vào mỗi thời điểm.
Các Câu Hỏi Thường Gặp
Có cấp CTI 800 cho một hệ thống 800 V không?
Không. Phạm vi áp dụng của IEC 60112 nêu rằng phương pháp được thiết kế cho điện áp thử lên đến 600 V AC, vậy 600 là đỉnh của thang đo và không có gì trên đó tồn tại để đo. CTI 600 V là một hạng vật liệu; 400 V và 800 V là điện áp làm việc của hệ thống. Chúng là các trục khác nhau, và một bản đặc tính yêu cầu CTI 800 không thể được thỏa mãn.
CTI cao hơn có luôn cho phép khoảng cách chặt hơn trên một PCB không?
Không. Trong IEC 60664-1:2007 Table F.4, các cột vật liệu dây in áp dụng cho tất cả các nhóm vật liệu ở cấp độ nhiễm bẩn 1 và cho tất cả trừ IIIb ở cấp độ nhiễm bẩn 2, và các giá trị ở cấp độ nhiễm bẩn 2 bằng các giá trị nhóm vật liệu I — vậy một bo mạch được định kích thước theo cột đó đã có khoảng cách của nhóm I. Những nơi CTI thực sự quyết định kích thước: cấp độ nhiễm bẩn 3, không có cột vật liệu dây in; một tiêu chuẩn chi phối không cấp miễn trừ vật liệu dây in; một bảng OEM được viết cho nhóm vật liệu I; và một đường khoảng cách rò hỗn hợp theo khoản 5.2.2.7. Chúng tôi đọc phiên bản 2007; phiên bản hiện hành 2020 đánh lại số đây thành Table F.5 và chúng tôi không xác nhận rằng các giá trị dòng không đổi.
Một laminat không halogen có thể đạt CTI 600 không?
Có, và hóa học ủng hộ điều đó. Epoxy bisphenol-A brom hóa dễ carbon hóa và giải phóng HBr ở nhiệt độ, đó là lý do FR-4 brom hóa khó đạt CTI cao; các công thức CTI cao dùng nhựa không brom hóa khó carbon hóa hơn với chất độn nhôm hydroxit. Một bảng thông số chúng tôi đọc kết hợp không halogen, Tg trên 170 °C, CTI 600 V và UL 94 V-0 trong một cấp. Điều làm hẹp phạm vi là cửa sổ công thức về kiểu vải thủy tinh và hàm lượng nhựa, không phải yêu cầu halogen.
Một cấp Tg cao có hàm ý một CTI cao không?
Không, theo cả hai hướng. Bảng công nhận UL đã công bố của một nhà sản xuất cho thấy một cấp FR-4.1 không halogen ở CTI PLC 0 (≥ 600 V) với RTI 130/140 °C, và trên cùng trang, một cấp với Tg theo TMA khoảng 200 °C nằm ở PLC 4, dải thấp thứ hai — trong khi dòng có RTI cao nhất trên trang lại là PLC 0. Trong hướng dẫn sản phẩm đã công bố của một nhà cung cấp phương Tây, hoàn toàn không có PLC 0, và các cấp ở Tg 200 °C xuất hiện ở ba hạng CTI khác nhau.
IEC 61249-2-21 có phải một tiêu chuẩn không halogen cho toàn bộ bo mạch không?
Không. Phạm vi áp dụng của nó bao trùm các tấm laminat phủ đồng dày 0,05 đến 3,2 mm. Các giới hạn — Cl ≤ 900 ppm, Br ≤ 900 ppm, Cl + Br ≤ 1.500 ppm — đến từ một thỏa hiệp của nhóm công tác IEC vào khoảng năm 2001, nên chúng là một sự đồng thuận thương mại hơn là một quy định, và một công bố không halogen ở cấp bo mạch cần một căn cứ riêng mà chúng tôi không thể truy về một tài liệu gốc.
Tài Liệu Tham Khảo (Nguồn Công Khai)
- IEC 60664-1:2007, toàn văn: khoản 4.6.2, 4.8.1.2 đến 4.8.1.5, 5.2.2.7, 5.2.4 và Table F.4; các bản xem trước chính thức của phiên bản ba năm 2020 và phiên bản hợp nhất 3.1 năm 2025 chỉ cho phạm vi áp dụng, mục lục và tóm tắt thay đổi. Bản xem trước chính thức IEC 60664-3:2016: khoản 4.1, 4.3, 4.4 và Table 1. Phạm vi áp dụng và hồ sơ thay đổi trên trang web của IEC 60112:2025. Hồ sơ trang web của IEC 61249-2-21:2003, cùng với Doug Sober trên I-Connect007, ngày 12 tháng 11 năm 2015, về nguồn gốc của các giới hạn 900/900/1.500 ppm. ISO 6469-3:2021, toàn văn, khoản 6.4.5 và các tài liệu tham chiếu quy chuẩn; hồ sơ danh mục ISO cho ISO 21498-1:2021.
- IPC-TM-650 Method 2.6.25 Revision C (tháng 2/2021), toàn văn kể cả Warning 1. Mục lục của IPC-2221C (tháng 12/2023) và IPC-6012EA (tháng 10/2021), kèm các khoản phạm vi áp dụng 0.1, 0.1.2 và 0.1.4 của cái sau. Tài liệu UL 746E do UL Japan công bố cho một diễn đàn UL năm 2013, về sự chia tách FR-4.0/FR-4.1 và chương trình CCIL/MCIL; mục Hỏi-Đáp kỹ thuật của UL đã công bố về IEC 62368-1.
- Hướng dẫn sản phẩm của Isola (2022) và bảng thông số Isola DE104 KF. Các ghi chú ứng dụng của Texas Instruments SLUP419 (tháng 3/2024) và SLUAAR5 (tháng 8/2023); một bảng tính phối hợp cách điện cho bộ nghịch lưu điện áp cao của xe cộ được đăng trong cộng đồng kỹ thuật của Texas Instruments (tháng 5/2021) tham chiếu LV 123/MBN 20123:2020-01 khoản 7.7.6.3 — một tài liệu do kỹ sư viết, không phải tiêu chuẩn OEM.
- Danh mục đã công bố của một nhà sản xuất laminat Nhật Bản, cho bảng công nhận UL và Tg theo TMA và DMA theo từng cấp; một bài báo kỹ thuật của một nhà phát triển laminat CTI cao, cho hóa học nhựa; một bảng thông số laminat công khai (2024) cho một cấp không halogen, Tg cao, CTI 600 V ghi CTI theo ASTM D3638. Không cái nào được xác định danh tính ở đây. Một blog thương mại PCB được tái đăng rộng rãi, được tham khảo nhưng không được dựa vào cho bất kỳ số liệu nào: bảng khoảng cách-rò-theo-điện-áp của nó và cách nó mô tả các giá trị IPC-2221C là những đề xuất.
Những điều chúng tôi không thể xác nhận: liệu các giá trị dòng của Table F.5 (2020) có khớp với Table F.4 (2007) hay không; văn bản của IEC 62368-1, phạm vi áp dụng của nó và các giá trị Table 17 của nó; các giá trị trong IPC-2221C Table 6-1 và 6-2; liệu CTI có là một dòng yêu cầu trong bất kỳ slash sheet IPC-4101 nào hay không; phần nội dung của IEC 60112:2025, IEC 61249-2-21 và IPC-6012EA; văn bản của ISO 16750-4, nơi tệp chúng tôi lấy được hóa ra không phải là tiêu chuẩn đó; văn bản của LV 123 hoặc MBN 20123, không có sẵn công khai; mối liên hệ giữa IEC 61249-2-21 và họ IPC/JEDEC JS709; thực tiễn ngành về bias và thời gian CAF trên các bo mạch điện áp cao của xe cộ; một nguồn có thẩm quyền cho các bo mạch nhiều lớp ô tô chạy ở Tg 150–170 °C; và một yêu cầu CTI cho bất kỳ hạng mục ứng dụng riêng lẻ nào. Ở mỗi nơi điều đó xuất hiện bên trên, chúng tôi đã nói như vậy thay vì lấp đầy khoảng trống.
Nami Tech Solutions (NTS) làm việc theo từng dự án, không từ một kho hàng cố định. Với một câu hỏi về laminat loại này, công việc của chúng tôi bắt đầu bằng việc viết lại mã linh kiện được quy định thành các tính chất đo được cùng phương pháp thử của chúng — CTI với phương pháp và dung dịch, Tg với phương pháp, giới hạn halogen với tiêu chuẩn đo, CAF với các điều kiện của nó — và đưa bản đặc tính đã viết đó đến các nhà máy bằng ngôn ngữ riêng của họ, để tìm ra nhà máy nào trong số đó có một cấp đáp ứng được và liệu họ có cắt và gửi một số lượng nhỏ hay không. Chúng tôi không khẳng định một cấp là tương đương cho đến khi các thử nghiệm riêng của người mua xác nhận điều đó.
