导致FR4绝缘板老化的原因

2019年09月23日

  FR4绝缘板在户外或其他有污秽的环境中工作时,在电场和表面污秽的联合作用下,其表面将逐渐形成导电痕迹甚至失去绝缘能力。所以把电痕化(漏电起痕)定义为在绝缘污秽表面上或表面附近的放电作用而产生电痕的过程。


  造成电痕化的主要原因是材料表面沿电场方向存在电流和火花放电。因此又把电痕化分为两种,一种是在低于固体表面大气最低击穿电压下发生的,主要由污秽引起的电导电流所造成,通常不伴随气体放电;另一种是因FR4绝缘板材料表面导电通道的时断时续引起的火花放电,进而形成碳及导电物质的堆积和蔓延所致。


  电痕化的放电实质是火花或闪烁放电,电痕化老化主要是放电产生的高温和氧化作用。电痕化的放电并不是贯穿电极的放电,而是在电极间某一随机出现干区的放电,放电位置不断随时间而变化,在FR4绝缘板表面上游动。


  FR4绝缘板电痕化老化过程中若形成有机半导体,碳化或石墨化,则能促进电痕的发展;若形成气态碳化物的反应,则延缓电痕化发展。电痕化过程中,高温的作用使材料表面放电区出现反复熔化和凝固过程,使表面粗化,更易受污秽,从而降低表面电阻和闪络电压。电流通道上出现的水分溶解,渗透和收缩的作用,将加速电通道附近材料表面热老化作用,因此电痕化老化过程中不仅电痕化区域有老化,而且电痕化区域外凡电流流过的表面都发生老化。

来源:广州市嘉州覆铜板有限公司
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伍树鹏
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