Электрическая прочность диэлектрика платы по плоскости внутреннего слоя Опции

[SM]

Вопрос скорее к технологам производства плат.... Поэтому тут.

Скажите пожалуйста, а производителями плат регламентируется напряжение пробоя по плоскости внутреннего слоя? Можно ли считать, что если применен препрег с электрической прочностью 1 kv/mil, то и пробой слой-слой наступит при превышении этого параметра, и пробой по плоскости тоже? То есть, можно ли считать, что препрег становится единым целым с материалом, с которым прессуется?

[O.L.]

Вряд ли кто нибудь из наших ответит. Сам не так давно интересовался этим вопросом. Возможно добытая мной информация Вам чем то поможет.

Сначала нашел в сети такой вот документик "http://www.magazines007.com/pdf/High-Voltage-PCDesign.pdf", в нем утверждается:
"For multilayers, the internal layers are imaged and etched as in a single sided board. They are
laminated together with core material using uncured prepreg material. The cores provide the
support and insulation between the copper trace layers. After pressing in a 100 ton hydraulic
machine, the laminated board is processed like a double-sided board. ...
"
В разговорах с технологами, услышал такое же утверждение, а заодно и рекомендации увеличить зазоры между высоковольными проводниками во внутренних слоях процентов на 50 в отличии от "верхних" слоёв TOP и BOTTOM.

[SM]

В разговорах с технологами, услышал такое же утверждение, а заодно и рекомендации увеличить зазоры между высоковольными проводниками во внутренних слоях процентов на 50 в отличии от "верхних" слоёв TOP и BOTTOM.

Это похоже что-то не имеющее под собой никаких оснований, Пробой по воздуху и грязи/пыли (наружный слой) и пробой диэлектрика (внутренний слой) - на порядок разные величины. Для воздушного зазора считается, допустим 3 Кв/мм, при этом для препрега, применяемого для прессования с FR4 - к примеру, 5кв/mil - что эквивалентно 40кВ/мм

Как делается плата - я знаю и сам, что она прессуется. Мой вопрос был такой - можно ли считать текстолит и препрег после прессования что это единый цельный диэлектрик с пробивным напряжением, одинаковым по всем направлениям.

[Шестилапый]

FR-4 - слоистый материал. Стекловолокно имеет большее напряжение на пробой, чем смола. Поэтому, как мне кажется, по плоскости должен быть больший зазор, чем между слоями.
Вообще есть IPC-2221 рекомендации по электрическим параметрам. Между слоями для FR-4 указано 40 кВ/мм. А на одном и том же слое для напряжения 1 кВ зазор получается 1,5 мм (если считать по формуле из этого стандарта).

[SM]

Стекловолокно имеет большее напряжение на пробой, чем смола. Поэтому, как мне кажется, по плоскости должен быть больший зазор, чем между слоями.

Ну во первых, "кажется"... Ну пусть там меньше, пусть как у среднепаршивого компаунда 16-20кВ/мм, но это все равно не 3 кВ/мм воздуха. И, как вот мне кажется, воздуха там не должно остаться, после пресса то 100 тонного (интересно на сколько кв. см. эти тонны)

[Шестилапый]

"Кажется" я написал потому что нет у меня точных цифр.
Воздуха там действительно нет. У стеклоткани достаточно плотное плетение (оно к стати тоже стандартизировано, лень только искать соответствующий стандарт). И пробелы заполнены смолой. На пробой стекловолокно намного лучше выдерживает, чем компаунд и воздух. Между слоями чуть ли не на порядок больше напряжение на пробой, чем вдоль слоя, поскольку я компаунда на порядок меньше напряжение на пробой, чем у стекловолокна.
Стандарт которым нужно руководствоваться при проектировании платы я вам указал. Сформулируйте вопрос точнее. Вам какие цифры нужны?

[SM]

Сформулируйте вопрос точнее. Вам какие цифры нужны?

Тогда меня интересует электрическая прочность компаунда, примененного, например, в препреге 7628 Kingboard Laminates (да или в любом, но вполне конкретном). Хотя, наверное, стоит написать производителю препрега.

Стандарт сюда не относится, там общие слова, а меня интересуют конкретно - из каких материалов сделать конкретную плату, чтобы минимизировать зазор на внутреннем слое за счет "правильного" компаунда хотя бы в 3 раза по сравнению с воздушным зазором.

Дело в том, что я там не могу пропилить воздушный зазор и залить его правильным компаундом (с 20-30 кВ/мм) сам, там via-дорожка "узкое место".


UPD:
хотя, одно решение вопроса в голову пришло... сделать не сквозные переходнушки.... Удорожание, но решение.

[Шестилапый]

7628 - грубо говоря, это тип плетения стекловолокна препрега. У Kingboard Laminates есть разные диэлектрики, с разным составом, под разную температуру стеклования. http://www.kblaminates.com/glass.asp Там перечислено с десяток типов FR-4, который они выпускают.
В стандартах рекомендации по зазорам между проводниками даны с запасом, что б уж наверняка всё было хорошо. Если рассчитывать по конкретным параметрам диэлектрика, то должен получится поменьше допустимый зазор. Но не в разы.
По поводу несквозных переходных: можно применить Back Drilling. Это не такая уж дорогая технология. Около 10% добавляет к цене. Правда я его применял только в многослойных платах, где его цена по сравнению со стоимостью за "слои" терялась в общей сумме.

[SM]

В стандартах рекомендации по зазорам между проводниками даны с запасом, что б уж наверняка всё было хорошо. Если рассчитывать по
конкретным параметрам диэлектрика, то должен получится поменьше допустимый зазор. Но не в разы.

Если, извините, в стандарте пишут, что 1.5 мм/Кв (независимо от того, внутренний слой, или внешний), то это смахивает на отписку ленивого, и ничего более. В такой стандарт я не верю и не хочу тупо и бездумно смотреть в такие документы.

Для примера - эпоксидный компаунд MAX MCR - дают 510V/mil (для воздуха - 75V/mil, для "стандарта" - 37.5V/mil) - это конечно не на порядок (по сравнению с воздухом), но почти в 7 раз, а по сравнению со "стандартом" - так больше, чем на порядок.

По поводу несквозных переходных: можно применить Back Drilling. Это не такая уж дорогая технология. Около 10% добавляет к цене. Правда я его применял только в многослойных платах, где его цена по сравнению со стоимостью за "слои" терялась в общей сумме.

Это пусть производитель разбирается сам, как там ему сверлить такие переходные, они там все умеют, и слепые, и глухие, и любые стеки микровиа. Мое дело документацию подготовить.


А вообще это нормально, на вопрос, какая диэлектрическая прочность у компаунда от конкретного препрега конкретной фирмы, отвечать "препреги бывают разные", на сайт я и сам как-нибудь догадаться сходить могу. Если знаете, так скажите - вот у такого препрега это параметр вот такой. Или - "не знаю".

[Шестилапый]

Вы не совсем правильно поняли про стандарт.
В этом стандарте даны зазоры для 7 типов дорожек на одном слое: внутренние/внешние, закрытые маской/открытые, высота до 3050м над уровнем моря/ниже. Мне лень все писать. Я написал для внутренних проводников на 1 кВ, считая по формуле будет зазор 1,5 мм.
Для 2 кВ зазор, считая по формуле, получается 4 мм (т.е. не 1,5 кВ/мм).

[SM]

Для 2 кВ зазор, считая по формуле, получается 4 мм (т.е. не 1,5 кВ/мм).

Тем не менее, я не верю в эти цифры. По сравнению даже со среднепаршивыми компаундами общего назначение они получаются занижены (по напряжению) ну слишком уж. Я так думаю, что стандарт учитывает "среднюю температуру по больнице", а не то, что надо мне - подобрать конкретные материалы, из которых сделать плату такую, чтобы эти зазоры стали удобоваримыми, сравнимыми с зазорами в заливке компаундом.

В общем, достаточно переливать из пустого в порожнее. Я дождусь, пока производитель отпразднует новый год, и буду пытать его. А тут - если кто-то знает реальные цифры для реальных материалов, а не стандарт о сферическом коне в вакууме - то именно это очень интересно.

[Шестилапый]

В datasheet с завода есть колоночка test metods. Поглядите, вам откроется, что параметры диэлектрика измеряются согласно IPC. Прочитайте его, не бойтесь. Вам хоть понятно станет, что там измеряют и как.

[SM]

Прочитайте его, не бойтесь.

Ну не надо так сильно волноваться! Доступные мне даташиты на некоторые препреги я прочитал, нужной мне информации в них нет. Повторю вопрос в последний раз, для тех кто в танках и БТРах, и не знает, что бывают нужны не только платы стандартные, а и нестандартсные - интересует электрическая прочность компаунда, содержащегося в препреге. НЕТ ЭТОЙ ИНФЫ в даташитах.

Еще интересовало, становится ли материал единым целом, без воздушных прослоек, после прессования - ответ на эту часть вопроса получен - да, становится. Да и если даже становится не всегда, то можно отбраковать по пробою те редкие платы, в которых воздух в неудачном месте.

[Шестилапый]

В даташитах есть цифра минимального напряжения при котором происходит пробой материала по слою на расстоянии 1 дюйм. И в COC (Сertificate of Compliance) на конкретную партию товара будет конкретное значение, при котором произошел пробой при исследовании этой партии на заводе. Вот это - реальная цифра, всё остальное - домыслы.
При изготовлении нужно использовать конкретные цифры, которые контролируются конкретными отработанными методами. Радиолюбительские фантазии, которые не контролируются при производстве, никому не нужны.
Ну найдёте вы где-то какую-то цифру, вы что с ней делать будете? Если в конкретной партии материала она фактически будет на 20% меньше или в 2 раза больше, кто-нибудь об этом узнает? Или мы будем поставлять оборудование, которое может сгореть в любую минуту?

[_4afc_]

Радиолюбительские фантазии, которые не контролируются при производстве, никому не нужны.
Ну найдёте вы где-то какую-то цифру, вы что с ней делать будете? Если в конкретной партии материала она фактически будет на 20% меньше или в 2 раза больше, кто-нибудь об этом узнает? Или мы будем поставлять оборудование, которое может сгореть в любую минуту?

Кстати конкретную цифру конкретной партии в готовом изделии легко проверить. Достаточно взять кусок платы предназначенный для проверки на волновое сопротивление и подать между слоями интересующие киловольты. Ну или добавить на мультипликации необходимый участок и проверять каждую партию.

Это даст точный ответ.
Недостаток один - лаборанту потребуется допуск свыше 1000В

[Шестилапый]

Тестирование готовой платы и тестирование материала немного разные темы, но в общем-то принцип тут такой же.
Найти подходящее оборудование и лаборанта не большая проблема. А если лаборант например спросит: "Мне что делать то? Платы перед тестом отсушивать или наоборот чтоб материал влаги набрал? Может нагреть плату градусов до 50? Импульсом лупить туда или постоянным напряжением или синусоидой? Узнать когда его прошибёт или достаточно, что держит определенное напряжение?" Мы ему чего отвечать то будем?
Ну допустим как-то ответили. Успокоили его. А тут у нас пошли платы, которые прошибает. Тестовая партия была вроде ничего, а в серийном заказе плат 20% прошибает, когда не нужно. Мы чего делать будем? Кому жаловаться? Чего писать?

[SM]

Ну найдёте вы где-то какую-то цифру, вы что с ней делать будете?

Обсудим с производителем, что да как, могут ли они работать с этим материалом, для которого эта цифра документирована, годятся ли вообще их технологии для этого, и надо ли что-то в них корректировать, разработаем методику тестирования и отбраковки плат до сборки, собранных изделий, и т.д. Это все уже вне моего вопроса, и темы никак не касается, отвечаю только чтобы любопытство Ваше излишнее удовлетворить. Мне надо узнать, есть ли материалы, где это значение конкретно и ясно документировано, И НИЧЕГО БОЛЕЕ.

[vicnic]

Для начала помимо описания материала посмотрите, какие параметры контролируют на производстве по технологиям и готовым платам (IPC-6012 и IPC-600).
ИМХО, с вероятностью 90% любые другие тесты будут отклонены производством, причины найдут.
Для какой-то заинтересованности заказ должен быть большой по количеству и во времени.
По теме вопроса: думаю, что препрег становится единым целым с материалом, отсюда бы считал.

[SM]

По теме вопроса: думаю, что препрег становится единым целым с материалом, отсюда бы считал.

Спасибо. Осталось понять конкретные цифры по прочности компаунда, а теперь еще и по его диэлектрической проницаемости (судя по тому, что на всяких там PCIe учитывают уже плетение волокон, то оно отличается от проницаемости волокна)

Ну насчет 90% - есть способы стимуляции интереса, это просто деньги...

[vicnic]

Ну насчет 90% - есть способы стимуляции интереса, это просто деньги...

К сожалению, не только. Еще возможность и желание главного технолога к экспериментам.
Мой опыт показывает, что в лучшем случае 1 из 5 технологов готов тебя послушать и хотя бы прикинуть, как можно сделать по твоим требованиям.
Остальные, особенно "восточные друзья", бодро рапортуют, что будут работать и контролировать в пределах стандартов.
Про деньги я косвенно указал: ваш заказ должен быть интересен производству.

[pcb-ukraina]

Ну во первых, "кажется"... Ну пусть там меньше, пусть как у среднепаршивого компаунда 16-20кВ/мм, но это все равно не 3 кВ/мм воздуха. И, как вот мне кажется, воздуха там не должно остаться, после пресса то 100 тонного (интересно на сколько кв. см. эти тонны)

Вес пресса совсем ни при чем. При пресовке есть другие параметры такие как: 1. Давление, 2. Температура, 3. Время. А точнее обеспечение термопрофиля препрега при необходимом давлении до точки текучести и после ее, ну и последующее остывание.

[pcb-ukraina]

Для начала помимо описания материала посмотрите, какие параметры контролируют на производстве по технологиям и готовым платам (IPC-6012 и IPC-600).
ИМХО, с вероятностью 90% любые другие тесты будут отклонены производством, причины найдут.
Для какой-то заинтересованности заказ должен быть большой по количеству и во времени.
По теме вопроса: думаю, что препрег становится единым целым с материалом, отсюда бы считал.

Как производитель подтверждаю - 100% отклонили бы. Для заинтересованности ни количество, ни время не важны. Важно реальное понимание конструктора того что он хочет получить но "без полета на луну через ядро земли".

[bigor]

Вопрос скорее к технологам производства плат.... Поэтому тут.

Скажите пожалуйста, а производителями плат регламентируется напряжение пробоя по плоскости внутреннего слоя? Можно ли считать, что если применен препрег с электрической прочностью 1 kv/mil, то и пробой слой-слой наступит при превышении этого параметра, и пробой по плоскости тоже? То есть, можно ли считать, что препрег становится единым целым с материалом, с которым прессуется?

НЕТ!

Ну не надо так сильно волноваться! Доступные мне даташиты на некоторые препреги я прочитал, нужной мне информации в них нет. Повторю вопрос в последний раз, для тех кто в танках и БТРах, и не знает, что бывают нужны не только платы стандартные, а и нестандартсные - интересует электрическая прочность компаунда, содержащегося в препреге. НЕТ ЭТОЙ ИНФЫ в даташитах.

Если в даташите на материал отсутствуют некоторые параметры значит производитель их не нормирует, не гарантирует и, как следствие, Вам не стоит на них рассчитывать.

Еще интересовало, становится ли материал единым целом, без воздушных прослоек, после прессования - ответ на эту часть вопроса получен - да, становится. Да и если даже становится не всегда, то можно отбраковать по пробою те редкие платы, в которых воздух в неудачном месте.

Нет. Неверно. И в более ранних постах об этом уже говорилось.
Стеклоэпоксидные материалы это многокомпонентные материалы (композиции), состоящие из наполнителя (эпоксидной смолы) и основы (стеклоткани).
Так как стеклоэпоксидные материалы (стеклопластики) относятся к группе слоистых пластиков, то они имеют ярко выраженную анизотропию параметров - неодинаковость свойств (например, физических: проницаемости, электропроводности, теплопроводности, электрической прочности и др.) по различным направлениям внутри материала.
Кроме того, в зависимости от свойств (хим. состава) наполнителя разные стеклопластики могут довольно значительно разниться по параметрам.
Более того, так как все эпоксидные смолы гидрофильны, свойства их довольно значительно могут отличаться от содержания в них влаги.
И еще следует помнить о старении диэлектрика в элекрическом поле, что в большей мере относится к полимерной матрице, ее составу, условиях эксплуатации...
В первую очередь это относится к таким параметрам диэлектрика как электрическая прочность (напряжение пробоя) и сопротивление изоляции.

Теперь давайте поразмыслим. Необходимо рассчитать минимальный зазор между площадкой переходного и проводником, расположенными в одном внутреннем слое.
Прочность этого изоляционного промежутка зависит только от свойств наполнителя - эпоксидной смолы (не путать с компаундами и лаками на эпоксидной основе - это разные вещества), которые ни производитель материалов , ни стандарты никак не регламентируют.

Теперь давайте вспомним старый добрый забытый стандарт ГОСТ 23751-86, в примечаниях к нормам выбора зазоров между элементами дизайна от условий эксплуатации и рабочего напряжения сказано: Цепи с напряжением более 2250В в МПП применять не рекомендуется. А для двух и однослоек на стеклоэпоксиде не рекомендованы значения напряжения более 2300В.

Если Вы проектируете нестандартную плату, то и подход нужен нетривиальный.
Если есть необходимость пускать во внутрях многослойки высокие напряжения - попробуйте обратить свой взор к более качественным материалам, которых есть немало, а не к стеклопластикам. В противном случае читайте IPC-2221 6-й раздел, используйте на свой страх и риск данные таблицы 6-1 и методику из пункта 6,3.

[SM]

Ну, в общем, эпопея закончилась официальным ответом производителя:

No copper area on inner layer will be filled with resin after laminate press. So, there is filled with resin and/or glass fiber between circuits. The space between horizontal circuits will influence the electric strength. To meet the standard of 40kV/1.6mm, the space between the both circuits shall have 1.6mm at least.
....
If the inner layer is 2nd layer, the space between L1 and L2 also requires 1.6mm at least to meet 40kV. The board thickness will be 3.2mm or more.

Таким образом производитель официально подтвердил, что от направления в материале напряжение пробоя не зависит, как ни крути, 40kV/1.6mm для используемого материала, в том числе и по горизонтали на внутреннем слое. На этом все размышления закончены, можно спокойно работать дальше, опираясь на этот ответ.

UPD. Ну и заодно в который раз подтвердилось, что стандарты предназначены для тех, кто думать не хочет, или не может...

[x-men]

Главное чтобы испытания подтвердили вашу правоту. С учетом условий и сроков эксплуатации. Конечно если слово надежность применимо к изделию.

SM, а электрическую прочность изоляции вы каким напряжением будете проверять во время испытаний?

[SM]

SM, а электрическую прочность изоляции вы каким напряжением будете проверять во время испытаний?

По ТЗ должно быть 6000 V DC в течение минуты при токе не более, чем 500мка на барьере гальваноразвязки. Ну в расчет, как всегда, хотя-бы двойную прочность. И разрядник газовый через барьер, на 6200 V, чтобы, если пробивало, то через заранее продуманный путь, а не через сигнальные цепи. Как-то так.

Испытывать будем именно 6000-6100 V DC (большее прошибет разрядник), с продолжительностью воздействия пока не понятно, ясное дело, что больше минуты. Вопрос еще изучается.

PS
40 kV, о которых говорится в ответе, связаны со спецификацией на препрег, где дано такое значение, а не непосредственно с применением в нашей задаче, тут важен факт независимости от направления в пространстве, а не конкретное число.

[gte]

Ну, в общем, эпопея закончилась официальным ответом производителя:
Таким образом производитель официально подтвердил, что от направления в материале напряжение пробоя не зависит, как ни крути, 40kV/1.6mm для используемого материала, в том числе и по горизонтали на внутреннем слое. На этом все размышления закончены, можно спокойно работать дальше, опираясь на этот ответ.

Это теоретические размышления о заполнении и наполнителе. Попробуйте найти условия испытаний 40kV/1.6mm. Для них должна быть оговорена форма электродов и это никак ни две соседние дорожки торцом.
Думается мне, что Вам ответили про то, что простаранство заполняется компаундом или препрегом которые держат тесты на 40kV/1.6mm.
Но посторонние включения воздуха и "грязи", другие факторы, в том числе тонкие края дорожек, могут снизить реальную долговременную прочность при высоком напряжении в десятки раз.
Вы можете, например, посмотреть какое пробивное напряженние у полиэтилена и какое закладывается для полиэтиленовой изоляции кабелей.

[SM]

Это теоретические размышления о заполнении и наполнителе. Попробуйте найти условия испытаний

Мне уже не надо ничего пробовать, искать, и т.п. Это официальный ответ производителя, что в производимых им платах конкретно из этого материала это именно вот так, а не иначе. Мы даже переспросили второй раз, точно ли нет зависимости от направления. А теоретические измышления это у нас тут, в форуме. Неверующие могут не верить, это их неотъемлемое право.

Что касается некоторого процента брака, так это я допускаю всегда. Точно так же может быть брак (полость, неоднородность) и внутри текстолита (core который), и микротрещина дорожки, не пойманная электроконтролем, и еще много чего может быть. На то есть испытания на выходном контроле.

[Tanya]

Мне уже не надо ничего пробовать, искать, и т.п.

Я не знаю, что Вы строите, пару слов добавлю к предыдущим ораторам.
Пробой он разный бывает... Вот один из плохих вариантов. Где-то там внутри медленно-медленно образуется (формируется... растет) канал, который потом даже при меньшем напряжении, чем то, при котором все было нормально, внезапно пробивается с характерным звуком. В жидких диэлектриках так не должно быть.
Наблюдала такое даже в фарфоре. Хотя там трудно придумать какие-то химические реакции - все уже окислено до предела.

[SM]

Наблюдала такое даже в фарфоре.

Кстати, тоже наблюдал. Склоняюсь к тому, что это микротрещина, или похожая аномалия. В общем, очередной вид брака, который должен быть с высокой вероятностью выявлен при выходном контроле.

Что касается применения - грубо говоря, просто гальваноразвязанный измерительный прибор, связанный с одной стороны с PC, с другой с каким-то объектом. Вопрос стоит минимизации размеров - миниатюризации, при не ухудшении параметров гальваноразвязки.

[gte]

Пробой он разный бывает... Вот один из плохих вариантов. Где-то там внутри медленно-медленно образуется (формируется... растет) канал, который потом даже при меньшем напряжении, чем то, при котором все было нормально, внезапно пробивается с характерным звуком.

Все верно, основная причина - частичные разряды, которые возникают при локальном превшении допустимой напряженности из-за неидеальности диэлектрика, наличии локальных дефектов, включений, особенно с отличной от основного диэлектрика проницаемостью. Особенно воздуха, для удаления которого и применяют вакууммирование. В результате воздействия микроразрядов постепенно растут проводящие каналы и в результате сквозной необратимый пробой.
При склеивании, есть тенденция адсорбции дефектов на границах сред.
При пресовании отдельных слоев платы продольное пробивное всяко будет хуже, а на сколько зависит от технологии.
Интересно, компаунд, используемый для склеивания отдельных слоев платы, после смешивания вакууммируют?

И добавлю для автора топика.
Надеюсь Вы понимаете, что 40kV/1.6mm это пробивное напряжение, измеренное при зазоре 1.6mm и определенной форме электродов.
Соответственно, при другой форме электродов напряженность в диэлектрике будет другая и другим будет пробивное напряжение. А напряженность у электрода, при прочих равных, растет с уменьшением кривизны электрода пропорционально квадрату радиуса.
Как только напряженность в каком то месте превысит критическую (правда, на больше чем 25 кВ/мм), возникают ч.р.

[Tanya]

Кстати, тоже наблюдал. Склоняюсь к тому, что это микротрещина, или похожая аномалия. В общем, очередной вид брака, который должен быть с высокой вероятностью выявлен при выходном контроле.

Что касается применения - грубо говоря, просто гальваноразвязанный измерительный прибор, связанный с одной стороны с PC, с другой с каким-то объектом. Вопрос стоит минимизации размеров - миниатюризации, при не ухудшении параметров гальваноразвязки.

Вот про высокую вероятность... сомнительно очень. А какое у вас рабочее напряжение?
Если уж так размеры экономите, то можно подумать об дополнительной обработке плат.

А напряженность у электрода, при прочих равных, растет с уменьшением кривизны электрода пропорционально квадрату радиуса.

Наверное, Вы хотели сказать - обратно пропорционально. А почему квадрат? Мне другое кажется.

[SM]

Надеюсь Вы понимаете, что 40kV/1.6mm это пробивное напряжение, измеренное при зазоре 1.6mm и определенной форме электродов.

Ну, разумеется, это я понимаю. Вопрос темы был про направление внутри диэлектрика, который произведен из текстолита и препрега методом прессования, а не про что либо другое, одинаковое ли пробивное напряжение по всем направлениям, или есть какие либо отличия. Других вопросов не было!!! И не надо их придумывать.

Кстати, 40kV/1.6mm это guaranteed, а typical они дают 60-70kV. насчет методики испытания, которая дает эти 40kV, разумеется есть полная информация.

А какое у вас рабочее напряжение?

Да от нуля, когда все заземлено, и до... Куда его догадается включить пользователь А он, как известно, сам себе злобный буратино

С доп. обработкой платы там напряженка, речь в основном о барьере гальваноразвязки на трансформаторах, выполненных печатным способом внутри платы. А снаружи залить все что надо и чем надо, так это без проблем. Все вопросы именно про внутренние слои платы.

[gte]

Наверное, Вы хотели сказать - обратно пропорционально. А почему квадрат? Мне другое кажется.

Если написать по другому, то напряженность обратно пропорциональна квадрату радиуса.
Квадрату радиуса, потому что обратно пропорциональна площади сферы.

Кстати, 40kV/1.6mm это guaranteed, а typical они дают 60-70kV. насчет методики испытания, которая дает эти 40kV, разумеется есть полная информация.

И эта методика предусматривает возможность измерения пробивного напряжения печатной платы продольно?

[SM]

И эта методика предусматривает возможность измерения пробивного напряжения печатной платы продольно?

Ну а сами то как думаете, если производитель гарантировал этот параметр?

[gte]

Ну а сами то как думаете, если производитель гарантировал этот параметр?

Думаю, что нет.

[SM]

Думаю, что нет.

Ну да... Производители и их технологи лохи, один я типа умнее всех , направление мысли понятно.

Я отчитался об официальном ответе производителя не с целью спора, а с целью рассказать, чем все кончилось. А оно именно кончилось! Вопрос закрыт, исчерпывающий ответ получен.

[gte]

Ну да... Производители и их технологи лохи, один я типа умнее всех , направление мысли понятно.

Кстати, 40kV/1.6mm это guaranteed, а typical они дают 60-70kV. насчет методики испытания, которая дает эти 40kV, разумеется есть полная информация.

Не кипятитесь.
Если измеряют, то должны быть условия измерения, в первую очередь конфигурация электродов запресованных в плату в реальную плату с травленными препрегами.

Кроме того, Вы хотели узнать про анизотропию, а не про минимально гарантируемое пробивное напряжение.
Если поперечное будет 70, а продольное 40, то все укладывается в 40, но имеется анизотропия 1,75.
Вы же не будете ориентироваться на 40kV/1.6mm. А если отталкиваться от данных для поперечной по каким либо стандартам, то поперечную, при анизотропии 1,75, надо будет, соответственно, уменьшить.

[Tanya]

Если написать по другому, то напряженность обратно пропорциональна квадрату радиуса.
Квадрату радиуса, потому что обратно пропорциональна площади сферы.

Заряд/квадрат радиуса = Заряд/радиус/радиус = Напряжение/радиус

[SM]

Вы же не будете ориентироваться на 40kV/1.6mm.

Буду именно на это ориентироваться (раз мне это гарантировали, точнее почти на это, я у них же запросил для моего реального случая зазор, для 6000 VDC, вот жду что ответят), потом, зная топологию этих самых их тестовых электродов, просто пересчитаю на мой случай, который, кстати, куда более мягкий по форме того, между чем и чем может быть у меня пробой, нежели тестовая конфигурация, и умножу получившийся зазор на 2..4, смотря что там с местом будет получаться в итоге. А то, что если вдруг в реальной плате будет там пробивное не 40 kV/1.6 mm, а 70 - так тем лучше. Запас больше. И, разумеется, меня интересует различие в гарантированном непробивном напряжении (электрической прочности) в зависимости от направления, а вовсе не собственно пробивном, при котором пробой должен произойти. У него большой разброс сам по себе, и по его физической сути, в отличие от гарантированной электрической прочности, которая есть просто конкретная цифра без разброса.

[gte]

Заряд/квадрат радиуса = Заряд/радиус/радиус = Напряжение/радиус

Заряд есть следствие напряжения, а не наоборот.
Но дело не в этом. Все несколько сложнее. Попробую объяснить в графическом представлении, так как заниматься математикой нет никакого желания.
Представьте плоский конденсатор. В нем условные линии силового поля. они параллельны, их удельное количесво соответсвует определенным напряжению и напряженности.

Если один из электродов заменить сферой, то при большом радиусе сферы напряженность в минимальной части будет близка к U/L, где L расстояние от плоскости до поверхности сферы.

Если не меняя L уменьшать радиус сферы, то при достаточно больших радиусах сферы относительно L напряженность будет изменяться незначительно.

Но когда кривизна сферы станет соизмерима с расстоянием и меньше, то ситуация изменится. Силовые линии входят в металл перпендикулярно поверхности и на поверхности сферы, обращенной к плоскости противоположного электрода будут собираться силовые линии с определенной, большей, поверхности противоположного электрода. Напряженность на поверхности сферы будет возрастать пропорционально концентрации условных силовых линий поля. В этих условиях с уменьшением радиуса уменьшается площать поверхности сферы и пропорционально возрастает концентрация условных силовых линий, а соответственно и напряженность на поверхности сферы.
Где то так.

Буду именно на это ориентироваться (раз мне это гарантировали, точнее почти на это, я у них же запросил для моего реального случая зазор, для 6000 VDC, вот жду что ответят)

В таких случаях надо либо ориентироваться на какие то стандарты, либо действовать на свой страх и риск, глубже вникая в проблему. В качестве довоба привожу пример для полиэтилена. В тонких пленках его электропрочность достигает 700 кВ на мм. однако в объеме и времени из-за не высокой стойкости к ч.р. и других факторов рабочая напряженность в кабелях среднего напряжения составляет 2-5 кВ/мм.
Кратковременная электрическая прочность эпоксидных смол сильно изменяется от расстояния. Например, при если при 1,6мм имеем 195 кВ/мм, то при 6 мм 90 кВ/мм. Поле квазиоднородное. Это кратковременная прочность.

Через 10000 часов прочность линейно падает с 200 кВ до 60 кВ/мм (зазор 0,5, диаметр шаров 8мм) при 20 градусах Цельсия (при 105 градусах до 40 кВ/мм). И будет спадать далее такими же темпами. Это данные для дифенольной смолы с наполнителем - кварцевым порошком. Если локально превысите напряженность до возникновения заметных ч.р. то процесс пойдет гораздо быстрее.

[SM]

либо действовать на свой страх и риск, глубже вникая в проблему.

Какой же это страх и риск, действовать, полагаясь на спецификацию изделия, гарантированную его производителем??? Я вообще привык всегда полагаться на спецификации производителя на компоненты изделия, и, только, если в них нет каких-то данных, которые могут быть стандартными, то только тогда, вторично, на стандарты. Если производитель сообщил какие-то параметры, значит так оно и есть, и обсуждать это я никакого права не имею, я должен на это полагаться в своей разработке. Эти обещанные 40 kV и есть та самая прочность с учетом всех (известных технологам пр-ва плат и материалов плат и разработчикам тех технологий) факторов, на нее влияющих, в тех условиях, в которых разрешена эксплуатация платы производителем. А чего оно там "может достигать", особенно локально, на это никто смотреть не будет, вообще непонятно, кому это нужно, разве в академических целях. Говорят, и синус двух достигать может, в военное время... Я не технолог производства, и не разработчик технологии. Мое дело использовать компонент, в данном случае "печатная плата", ориентируясь на его параметры, данные его производителем. Сейчас они даны в полном необходимом объеме.

Что касается брака, дефектов, каких-то там полостей, каких-то заостренностей в меди, и прочей гадости, так это именно дефекты (брак), и их надо отбраковывать. Как - рентген например. Этот вопрос уже вне этого обсуждения.

[gte]

Какой же это страх и риск, действовать, полагаясь на спецификацию изделия, гарантированную его производителем??? Я вообще привык всегда полагаться на спецификации производителя на компоненты изделия, и, только, если в них нет каких-то данных, которые могут быть стандартными, то только тогда, вторично, на стандарты. Если производитель сообщил какие-то параметры, значит так оно и есть, и обсуждать это я никакого права не имею, я должен на это полагаться в своей разработке. Эти обещанные 40 kV и есть та самая прочность с учетом всех (известных технологам пр-ва плат и материалов плат и разработчикам тех технологий) факторов, на нее влияющих, в тех условиях, в которых разрешена эксплуатация платы производителем.

Видимо, Вы не знакомы со спецификой техники высоких напряжений.
Давайте обсудим это здесь через год после запуска Ваших изделий с таким подходом.
Удачи.

[SM]

Видимо, Вы не знакомы со спецификой техники высоких напряжений.

Нет. Я просто знаком с правилами субординации. Когда за каждый элемент устройства, и за заявленные его параметры, отвечает производитель этого элемента, а не пользователь этого элемента, и не житель форума electronix. За пробои между элементами и корпусом изделия, между элементами по воздуху или через компаунд, да, отвечаю я. А за внутренние слои платы, извините, производитель плат, раз он это гарантировал.
Если пользоваться Вашим подходом, то, вообще, следует не читать даташитов, не верить указанным в них параметрам, не верить параметрам, сообщаемым службой технической поддержки производителя, а руководствоваться при применении микросхем, транзисторов, плат, и прочих составных частей изделия исключительно собственными умозаключениями. Извините, это не мой путь. Как нибудь, в следующий раз, например, можно поставить электролит на 10000 мкф туда, где нужно 10 мкф, руководствуясь той догадкой, что в одном из них в результате брака может быть такая емкость... А даташит врет, что у всех она 10000.

А, собственно, дальше обсуждать этот вопрос тут я смысла не вижу ни сейчас, ни через год. Его следует обсудить еще немного с производством плат.... А тут я эту бодягу похоже зря затеял... Хотел до ответа производителя в чем-то убедиться, а в результате кучу время потерял.

[Tanya]

Заряд есть следствие напряжения, а не наоборот.
Но дело не в этом. Все несколько сложнее. Попробую объяснить в графическом представлении, так как заниматься математикой нет никакого желания.
Представьте плоский конденсатор. В нем условные линии силового поля. они параллельны, их удельное количесво соответсвует определенным напряжению и напряженности.

Если один из электродов заменить сферой, то при большом радиусе сферы напряженность в минимальной части будет близка к U/L, где L расстояние от плоскости до поверхности сферы.

Если не меняя L уменьшать радиус сферы, то при достаточно больших радиусах сферы относительно L напряженность будет изменяться незначительно.

Но когда кривизна сферы станет соизмерима с расстоянием и меньше, то ситуация изменится. Силовые линии входят в металл перпендикулярно поверхности и на поверхности сферы, обращенной к плоскости противоположного электрода будут собираться силовые линии с определенной, большей, поверхности противоположного электрода. Напряженность на поверхности сферы будет возрастать пропорционально концентрации условных силовых линий поля. В этих условиях с уменьшением радиуса уменьшается площать поверхности сферы и пропорционально возрастает концентрация условных силовых линий, а соответственно и напряженность на поверхности сферы.
Где то так.

Совсем не так. Это было бы так при постоянном заряде. А вот простые соображения размерности (масштабирования) убеждают меня в моей же правоте.

[gte]

Нет. Я просто знаком с правилами субординации. Когда за каждый элемент устройства, и за заявленные его параметры, отвечает производитель этого элемента, а не пользователь этого элемента, и не житель форума electronix.

Производитель отвечает только за цифры, полученные при испытаниях в определенной конфигурации, обычно, согласно какого либо стандарта. Уверен, производитель плат откажется дать вам гарантию на работоспособность вашей платы.
Так же как производитель полиэтилена не отвечает за рабочее напрядение проводов из него сделанного.
Так же как производитель компаунда не отвечает за пробивное наряжение текстолита из него сделанного, а только за пробивное напряжение компаунда и только в тестовой конфигурации.

[SM]

Уверен, производитель плат откажется дать вам гарантию на работоспособность вашей платы.

Ошибаетесь. Уже дал. Если внимательно читать, я писал выше, что, естественно, сделаю перерасчет с их значений для их конфигурации меди для теста на мою конфигурацию, и уже сделал, и получил подтверждение, их расчет показал цифры, близкие к моим.

Причем тут производитель полиэтилена, и провода из него сделанные? Я же запрашиваю информацию у производителя платы, а не препрега и текстолита! Это совершенно разные заводы.

[gte]

Ошибаетесь. Уже дал. Если внимательно читать, я писал выше, что, естественно, сделаю перерасчет с их значений для их конфигурации меди для теста на мою конфигурацию, и уже сделал, и получил подтверждение, их расчет показал цифры, близкие к моим.

Даже если Вы возьмете 0,5 мм и даже 1 мм внутри платы между дорожками, а не 0,24 на 6 кВ исходя из гарантированных вам 40кВ на 1,6 мм, то при долговременной работе гарантировано поимеете регулярные отказы из-за пробоя.

[SM]

Во первых, и это главное, производитель утверждает обратное. И доверия к нему и его информации значительно больше, чем к информации с просторов форума и интернета вообще.

Во вторых, там не 0.24 выходит по расчету, а даже еще меньше, из-за нелинейности зависимости этого расстояния в этом материале от напряжения. Правда формулы нет, есть график, поэтому, оно скорее даже не расчет, а некая аппроксимация. График выглядит интересно, примерно в районе 80 kV он ложится почти параллельно оси X, то есть, грубо говоря, какой зазор не делай, все равно пробьет. Но столь высокие напряжения мне не интересны.
В третьих, кроме расчета пробоя, есть расчет тока, который там потечет из-за конечного сопротивления, и вот этот расчет уже дает другую величину - 0.8 мм с учетом конкретной топологии.
В четвертых, кроме тока, который там потечет, еще и мощность там будет выделяться и греть плату. А этот расчет уже дает 1.1 мм для 6 kV. А это почти 5-кратный запас даже от тех 0.24, и примерно 6-кратный от того, что по графику. При этом производитель утверждает, что при таком расстоянии на моей топологии наработка на отказ этой платы будет не менее 10000 часов, что меня выше крыши устраивает, ведь надо гарантировано выдержать всего минуту на 6 kV при токе не более, чем 1 мА.
В пятых, мне уже надоел этот бесполезный спор

[gte]

В пятых, мне уже надоел этот бесполезный спор

Я с Вами не спорил, а советовал. Спорить можно было бы с первоисточником.

[SM]

Спорить можно было бы с первоисточником.

К сожалению, не могу c этим помочь. Дообщался до NDA.