多层印制电路板电气性能检测技术应用研究

宋一凡 韩晶 徐枫 刘聪

北京中大华远认证中心

一、引言

根据生产任务的需求，为了验证多层印制电路板所使用的材料是否符合要求，及所采用的工艺是否可行，需要对多层印制电路板的绝缘电阻和抗电强度电气性能进行检测。针对绝缘电阻和抗电强度性能要求，利用现有技术条件和仪器设备，制定检测方案，进行检测试验。

二、检测条件

（一）多层印制电路板结构

多层印制电路板规范性测试板规格尺寸为60mm×22mm×2mm，电路板上表面对称分布镀覆空和两条平行镀覆导线，其具体结构和位置分布如图1所示：

图1 绝缘电阻和抗电强度测试板表层图

（二）多层印制电路板状态

多层印制电路板的绝缘电阻和抗电强度电气性能检测包括常规条件和交变湿热条件两种情况。

多层印制板交变湿热处理方法如下：

(1)先后用异丙醇和去离子水将试样清洗干净;

(2)放入干燥箱内烘干，烘干温度为110℃～120℃;

(3)在干燥的环境条件下冷却至室温，及时在被检件表面均匀涂抹敷形涂覆层（测试点暴露）;

(4)放入湿热试验箱内（低温25℃±2℃，高温65℃±2℃，相对湿度90%～98%可变）按图2所示的步骤连续进行10个循环;

(5)交变湿热后从箱中取出试样，在2h内进行绝缘电阻和抗电电压测量;

(6)在正常条件下稳定24h后，检查样板上是否有白斑、起泡、分层等现象。

图2 交变湿热循环试验程序图

（三）检测用仪器

检测多层印制电路板电学性能需要使用的检测仪器如表1所示：

表1 检测用仪器

三、电气性能检测

（一）检测方法

(1)测量多层印制板被测导线间距和导线相互平行段的长度b;

(2)根据所测线间距选择测试电压，测试电压如表2所示：

表2 线间距与测试电压对照表

(3)绝缘电阻测试仪的高低端分别与被测印制电路板两条导线相连，将其放入屏蔽盒中，保持选定的电压1min，读取被测印制电路板的绝缘电阻值，并记录;

(4)将耐压测试仪探头连接在两条相邻被测导线上，按仪器要求缓缓连续升压，在规定的耐电压条件下保持1min而不应击穿，如未达到规定电压值出现击穿现象，则应记录击穿时的电压值U;

(5)对测试的结果按公式Um=U/b换算成标准间距的抗电强度。其中：

Um—相当于标准间距时的抗电强度,单位为伏每毫米（V/mm）；

U—实测的耐电压值,单位为伏（V）；

b —导线的实际间距,单位为毫米（mm）。

（二）性能要求

多层印制电路板表层、内层同平面内以及层间两相邻导体绝缘电阻应符合表3规定，表层和内层同平面内两相邻导体抗电强度应符合表4、表5规定。

表3 绝缘电阻性能要求表

表4 同平面抗电强度性能要求表

表5 层间相邻导体间距≥0.1mm抗电强度性能要求表

（三）检测结果

按上述检测方法和性能要求，分别选取4件正常条件下和经过交变湿热处理后的多层电路印制板进行检测，所测绝缘电阻数值如表6、表7，所测抗电强度情况如表8、表9所示：

表6 正常条件下绝缘电阻检测数表

表7 交热湿变条件下绝缘电阻检测表

如表6、表7、表8和表9所示，所测导线间距为1mm和 0.5mm的多层印制电路板的绝缘电阻和抗电强度符合多层印制电路板电学性能要求。

表8 正常条件下抗电强度检测表

表9 交热湿变条件下抗电强度检测表

四、结论

使用该检测方法，能够准确确定多层印制电路板表层、层压前多层板任一层和内层的导电图形规定部分的绝缘电阻和抗电强度，检测方法完全满足检测多层印制板绝缘电阻性能的要求，能够验证使用材料是否符合要求以及工艺的可行性和准确性。