多层高难度PCB(如12层以上、高频高速或厚铜基板)的层间绝缘性能,直接决定其耐电压、抗干扰能力和使用寿命。若层间绝缘失效,会导致层间短路、信号串扰,甚至设备烧毁。今天精简梳理测试核心标准、常用方法:摘要:多层高难度PCB(如12层以上、高频高速或厚铜基板)的层间绝缘性能,直接决定其耐电压、抗干扰能力和使用寿命。若层间绝缘失效,会导致层间短路、信号串扰,甚至设备烧毁。今天精简梳理测试核心标准、常用方法:
不同行业、应用场景对应不同测试标准,多层高难度PCB需重点关注以下3类:
1. 通用电子行业标准:IEC 60249系列
核心:层间耐电压、绝缘电阻;
要求:
耐电压测试:在相邻层间施加指定电压(如AC 500V),保持1分钟,无击穿、闪络(火花)现象;
绝缘电阻测试:施加DC 500V电压,绝缘电阻≥1×10¹⁰Ω(常态下),湿热环境(40℃/90%RH)下≥1×10⁸Ω;
适用:消费电子、工业控制领域的多层PCB(如路由器主板、PLC板)。
2. 汽车电子行业标准:AEC-Q200
核心:更严苛的环境适应性测试,模拟汽车复杂工况(高温、振动、湿热);
关键测试:
高温耐电压:125℃环境下施加AC 300V,保持1小时,无击穿;
适用:车载多层PCB(如自动驾驶主板、BMS电池管理板)。
3. 航空航天行业标准:IPC-6012/DO-160
核心:极端环境下的绝缘可靠性,需承受高空低压、强辐射;
要求:
低压耐电压:模拟高空环境(10kPa气压),施加AC 1000V,无击穿;
辐射后绝缘测试:经辐射照射后,绝缘电阻衰减不超过初始值的50%;
适用:航空航天用高可靠性多层PCB(如卫星通信板、雷达主板)。
多层高难度PCB层间绝缘的3种常用测试方法
1. 耐电压测试( dielectric withstand test ):测“抗击穿能力”
原理:在相邻导电层(铜箔)间施加规定电压,检测是否发生击穿(电流突然增大),判断绝缘层是否存在破损、针孔;
实操要点:
测试前清洁PCB表面(无灰尘、油污),避免表面爬电影响结果;
探头需紧密贴合测试点,避免接触不良导致“假击穿”;
多层板需逐对测试相邻层(如1-2层、2-3层…),不能遗漏;
适用:排查绝缘层制造缺陷(如压合气泡、基材针孔)。
2. 绝缘电阻测试( insulation resistance test ):测“绝缘导通性”
原理:施加直流高压(如500V/1000V),测量层间泄漏电流,计算绝缘电阻(R=U/I),电阻越小说明绝缘性能越差;
实操要点:
测试前需对PCB进行“预处理”:常态测试前放置2小时(23℃/50%RH),湿热测试前需在40℃/90%RH环境下放置48小时;
避免测试环境湿度>60%,否则表面受潮会导致绝缘电阻偏低(误判);
适用:评估长期使用中绝缘层的老化趋势(如湿热环境下的绝缘稳定性)。
3. 局部放电测试( partial discharge test ):测“隐性绝缘缺陷”
原理:绝缘层存在微小缺陷(如微小气泡、杂质)时,会产生局部放电(无明显击穿,但有微弱电流),通过检测放电信号定位隐性缺陷;
优势:比耐电压、绝缘电阻测试更灵敏,能发现“未击穿但已存在风险”的绝缘问题;
适用:高频高速、高压多层PCB(如5G基站板、电源模块板),需提前排查隐性缺陷,避免后期失效。
多层高难度PCB的层间绝缘测试,核心是“按标准选方法,按场景做适配”——消费电子按IEC 60249测耐电压、绝缘电阻;汽车电子按AEC-Q200加测环境适应性;航空航天、高频高压场景需加局部放电测试。同时,结合生产优化选材与工艺,才能从源头提升绝缘性能,减少测试失败风险。
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来源:科技未来花开