多層印制電路板電氣性能檢測技術應用研究

宋一凡 韓晶 徐楓 劉聰

北京中大華遠認證中心

一、引言

根據生產任務的需求，為了驗證多層印制電路板所使用的材料是否符合要求，及所采用的工藝是否可行，需要對多層印制電路板的絕緣電阻和抗電強度電氣性能進行檢測。針對絕緣電阻和抗電強度性能要求，利用現有技術條件和儀器設備，制定檢測方案，進行檢測試驗。

二、檢測條件

（一）多層印制電路板結構

多層印制電路板規范性測試板規格尺寸為60mm×22mm×2mm，電路板上表面對稱分布鍍覆空和兩條平行鍍覆導線，其具體結構和位置分布如圖1所示：

圖1 絕緣電阻和抗電強度測試板表層圖

（二）多層印制電路板狀態

多層印制電路板的絕緣電阻和抗電強度電氣性能檢測包括常規條件和交變濕熱條件兩種情況。

多層印制板交變濕熱處理方法如下：

(1)先后用異丙醇和去離子水將試樣清洗干凈;

(2)放入干燥箱內烘干，烘干溫度為110℃～120℃;

(3)在干燥的環境條件下冷卻至室溫，及時在被檢件表面均勻涂抹敷形涂覆層（測試點暴露）;

(4)放入濕熱試驗箱內（低溫25℃±2℃，高溫65℃±2℃，相對濕度90%～98%可變）按圖2所示的步驟連續進行10個循環;

(5)交變濕熱后從箱中取出試樣，在2h內進行絕緣電阻和抗電電壓測量;

(6)在正常條件下穩定24h后，檢查樣板上是否有白斑、起泡、分層等現象。

圖2 交變濕熱循環試驗程序圖

（三）檢測用儀器

檢測多層印制電路板電學性能需要使用的檢測儀器如表1所示：

表1 檢測用儀器

三、電氣性能檢測

（一）檢測方法

(1)測量多層印制板被測導線間距和導線相互平行段的長度b;

(2)根據所測線間距選擇測試電壓，測試電壓如表2所示：

表2 線間距與測試電壓對照表

(3)絕緣電阻測試儀的高低端分別與被測印制電路板兩條導線相連，將其放入屏蔽盒中，保持選定的電壓1min，讀取被測印制電路板的絕緣電阻值，并記錄;

(4)將耐壓測試儀探頭連接在兩條相鄰被測導線上，按儀器要求緩緩連續升壓，在規定的耐電壓條件下保持1min而不應擊穿，如未達到規定電壓值出現擊穿現象，則應記錄擊穿時的電壓值U;

(5)對測試的結果按公式Um=U/b換算成標準間距的抗電強度。其中：

Um—相當于標準間距時的抗電強度,單位為伏每毫米（V/mm）；

U—實測的耐電壓值,單位為伏（V）；

b —導線的實際間距,單位為毫米（mm）。

（二）性能要求

多層印制電路板表層、內層同平面內以及層間兩相鄰導體絕緣電阻應符合表3規定，表層和內層同平面內兩相鄰導體抗電強度應符合表4、表5規定。

表3 絕緣電阻性能要求表

表4 同平面抗電強度性能要求表

表5 層間相鄰導體間距≥0.1mm抗電強度性能要求表

（三）檢測結果

按上述檢測方法和性能要求，分別選取4件正常條件下和經過交變濕熱處理后的多層電路印制板進行檢測，所測絕緣電阻數值如表6、表7，所測抗電強度情況如表8、表9所示：

表6 正常條件下絕緣電阻檢測數表

表7 交熱濕變條件下絕緣電阻檢測表

如表6、表7、表8和表9所示，所測導線間距為1mm和 0.5mm的多層印制電路板的絕緣電阻和抗電強度符合多層印制電路板電學性能要求。

表8 正常條件下抗電強度檢測表

表9 交熱濕變條件下抗電強度檢測表

四、結論

使用該檢測方法，能夠準確確定多層印制電路板表層、層壓前多層板任一層和內層的導電圖形規定部分的絕緣電阻和抗電強度，檢測方法完全滿足檢測多層印制板絕緣電阻性能的要求，能夠驗證使用材料是否符合要求以及工藝的可行性和準確性。