電氣間隙、爬電距離、固體絕緣及硬PCB涂敷層檢測項目詳解

一、電氣間隙檢測

定義與重要性

檢測項目與方法

1. • 工具：游標卡尺、光學投影儀、激光測距儀。
   • 步驟：在PCB或裝配體中選取關鍵點（如高壓-低壓區域），沿最短直線路徑測量。
   • 難點：需考慮元器件高度差異，如電容、變壓器等立式元件的空間投影。
2. • 標準：依據IEC 60664-1，施加2倍額定電壓+1000V，持續1分鐘，無擊穿或飛弧。
   • 設備：耐壓測試儀（HIPOT Tester）。
3. • 應用場景：復雜PCB布局時，使用CAD軟件模擬電氣間隙，識別潛在風險區域。

常見問題

• 設計誤差：未考慮組裝公差或熱膨脹導致的距離變化。
• 污染影響：灰塵或濕氣可能縮短有效電氣間隙。

二、爬電距離檢測

定義與重要性

檢測項目與方法

1. • 工具：放大鏡、數碼顯微鏡、爬電距離規（Creepage Gauge）。
   • 步驟：沿絕緣表面模擬污染物（如鹽霧）可能積聚的路徑，測量實際長度。
   • 案例：在開關電源中，一次側與二次側間的光耦需沿PCB表面路徑測量。
2. • 標準：IEC 60112規定材料的Comparative Tracking Index（CTI），決定爬電距離的縮減系數。
   • 測試：滴落電解液，逐步增加電壓直至漏電起痕，判定CTI值。
3. • 等級劃分：IEC 60664-1定義污染等級1（無污染）至4（嚴重污染），需對應調整爬電距離。

常見問題

• 槽寬不足：PCB開槽若寬度<1mm，槽深不納入爬電距離計算。
• 涂層影響：涂敷層若未被認證為絕緣材料，爬電距離需按未涂覆計算。

三、固體絕緣檢測

定義與重要性

檢測項目與方法

1. • 工具：超聲波測厚儀、顯微鏡切片分析。
   • 標準：如UL 746C要求絕緣層厚度≥0.4mm（依據材料類別）。
2. • 參數：施加交流或直流高壓（如3000V AC/60s），驗證無擊穿。
3. • 方法：球壓試驗（IEC 60695-10-2）模擬重物壓迫，變形量需≤2mm。
4. • 條件：高溫循環（如85℃/1000小時），驗證絕緣材料無脆化、開裂。

常見問題

• 材料缺陷：注塑成型中的氣泡或雜質可能局部降低絕緣性能。
• 環境老化：紫外線暴露導致塑料外殼脆化，需選用抗UV材料。

四、硬PCB涂敷層檢測

定義與重要性

檢測項目與方法

1. • 工具：渦流測厚儀、X射線熒光儀（XRF）。
   • 標準：IPC-CC-830B規定典型厚度為25-75μm。
2. • 方法：劃格法（ASTM D3359），膠帶撕拉后涂層脫落面積≤5%。
   • 進階測試：彎曲試驗（適用于柔性PCB）。
3. • 條件：濕熱試驗后（如40℃/93%RH/96h），測量涂層表面絕緣電阻（需≥100MΩ）。
4. • 試劑：浸泡于酸、堿、溶劑（如IPA）中，觀察涂層是否起泡、剝落。
5. • 方法：施加熒光滲透劑，紫外燈下檢查微孔。

常見問題

• 噴涂不均：手工噴涂易導致邊緣過薄，建議采用選擇性噴涂設備。
• 固化不足：未完全固化的涂層可能降低耐濕性，需監控固化溫度/時間。

五、檢測標準匯總

六、總結