高压 PCB 间距不够?先查 CTI!高 CTI 板材怎么选、安规怎么核算
CTI是材料表面抗漏电起痕的电压值,IEC 60112把它分成四组,600V以上是I组,常规FR-4多在IIIa组。分组不同,同一电压下要留的爬电距离差出1mm,高压板的尺寸、选材和认证都跟着变。
高压板的间距算不下来时,先别急着改结构,回头确认这块板用的是不是高CTI板材。CTI 是材料表面抗漏电起痕的能力,IEC 60112 的做法是往表面滴氯化铵溶液、逐级升压,直到形成导电的碳化通道,这个电压就是 CTI 值。它定材料分组,分组定爬电距离,爬电距离定这块板装不装得进壳里。
做储能、光伏逆变、充电桩的人对这条链不陌生。母线电压从 400V 往 800V 走,结构照搬过来,间距先过不去。
高CTI板材分四组,差的是电压门槛
IEC 60112 把材料分成四组:600V 及以上是 I 组,400~599V 是 II 组,175~399V 是 IIIa 组,100~174V 是 IIIb 组。常规 FR-4 大多落在 IIIa,I 组基本要靠专门的配方体系。
数据表上的 CTI 属于具体牌号,不属于 FR-4 这个大类。同一家厂,Tg 150 和 Tg 170 的两个牌号,CTI 可能差着一组。
PTI 和 CTI 常被混着说。PTI 是在某个固定电压下做通过或不通过的判定,安规报告里给的多是它;CTI 是逐级升压测出来的那个值。
同一电压下,爬电距离差出1mm
拿 250V、污染等级 2 举例:IIIa 组要留 2.5mm 左右,I 组大约 1.5mm。差的这 1mm,在密集的功率板上就是一整排器件的位置。这就是高CTI板材值钱的地方,不是更耐用,是把间距买回来了。
污染等级容易分错。要看的是绝缘件周围那一小片环境,不是车间整体。灌封到位的子组件可以按更干净的等级评,户外开孔机箱不能因为刚出厂干净就按 2 级算。
海拔那条常被记反:只修正电气间隙,爬电距离不跟着动。
还有一层藏在叠层里:高压内层到地平面之间隔着几层半固化片。800V 节点下只垫一层 100μm 的 PP,余量很薄,二维的间距检查查不出来。
高CTI板材的代价,不只在单价
高CTI 靠改性环氧体系,萘环、联苯把 Tg 抬上去,阻燃从溴系换成氢氧化铝、镁系。麻烦在填料分散不好,局部就成了介质薄弱点:有 Tg 170 的无卤板在 85℃、85%RH 偏压下实测只到 520V。
选型上还有两笔账。牌号少,缺料期能替的料不多,交期比常规 FR-4 长;又要和厚铜PCB、高多层PCB一起上的时候,压合窗口更窄。
下单时怎么写,才不会白买
图框里写牌号、写 CTI 值、写标准版本,三样都要,例如某牌号 CTI 600V(IEC 60112)。只写高CTI板材这句话没有约束力,采购换料、板厂换批,谁都能往上靠。
阻焊加厚算补偿,不算替代。外层阻焊从 20~25μm 加到 40μm 以上,潮湿污染下的表面裕度会好一些,但材料分组没变,按分组算出来的爬电距离也不会变。
结构上还有几招:高压区开槽、加隔断、铜角做圆。槽宽要按评定的污染等级取,切窄了会被污染桥接,等于白开;圆角是别让电场在尖角上集中,局部放电常从那里起。
健翔升做高压类板子,会把高压区的层间介质、爬电距离和表面处理一起过一遍,覆铜板牌号按图纸上的注走,替料先确认 CTI。
选错料的下场不难想:板做完了才发现间距不够,结构改不动,只能整批返工,料钱和交期一起赔进去。这一项在图纸阶段花十分钟,比在试产之后返工便宜得多。
常见问题
CTI 和 PTI 到底有什么区别?
两个都出自 IEC 60112,用的也是同一套设备。PTI 是在某个固定电压下做通过或不通过的判定,安全认证报告里给的通常是它;CTI 是从低往高逐级升压,测到材料失效时的那个电压值,数据表上写的多是它。所以认证文件写 PTI 600V、选材文件写 CTI 600V,两句话不能直接划等号。
高CTI板材能替代高Tg板材吗?
不能,这是两件事。CTI 管的是表面漏电,Tg 管的是受热软化。高CTI 的改性体系有时会把 Tg 一起抬高,但也有填料分散不好、CTI 反而掉下来的情况。高压又高温的场合,两个指标要一起写进图纸,缺一个都可能在湿热偏压或温循里出问题。
外层阻焊加厚能不能顶替高CTI板材?
只能算补偿。阻焊从 20~25μm 加到 40μm 以上,潮湿污染条件下的表面裕度会好一些,但它不改材料分组,也不改按分组算出来的爬电距离。要动安规里的间距表,还是得从板材等级上解决。

