四.UL标准
UL制定和发布了很多标准,其中与覆铜板UL认证直接有关的标准有两个,这两个标准分别是:UL94—仪器和部件用塑料材料的燃烧性测试;UL746E—聚合材料-工业层压板﹑纤维缠绕管﹑硫化纤维及印制板用材料。
1.UL94
层压板的燃烧性试验,在UL94中规定了垂直燃烧试验方法和水平燃烧试验方法,由于篇幅有限,本文主要介绍垂直燃烧试验方法(见UL94第八部分)。
1-1 燃烧性等级的划分 垂直燃烧试验将材料的燃烧性等级分为三级—94V-0﹑94V-1和94V-2,燃烧性等级的划分见表2。
表2 燃烧性等级划分
性 能 要 求
V-0级 V-1级 V-2级
单个试样每次点火后的有火焰燃烧时间/s ≦10 ≦30 ≦30
每组5个试样10次点火后的总有火焰燃烧时间/s ≦50 ≦250 ≦250
第2次试验火焰移开后的有火焰燃烧时间加无焰燃烧时间/s ≦30 ≦60 ≦60
有火焰燃烧或无焰燃烧至夹具 无 无 无
燃烧滴落物引燃薄棉纸 无 无 有
1-2 试样
1-2-1 试样呎寸为长(125±5)㎜﹑宽(13.0±0.5)mm,厚度为被测板的最小和最大厚度。试样剪切后的边缘应磨光,各角的倒角半径不超过1.3mm。
1-2-2 试样应纵向切取,每组需5块试样。保留一组(5块)试样,以备必要的重复试验。
1-2-3 将覆铜箔试样的铜箔完全蚀刻掉,未覆铜箔试样可采用其接收态进行试验。
1-3 主要试验装置
1-3-1 试验箱 试验箱应全封闭,带有观察试验用的耐热玻璃窗。试验过程应关闭排风扇,但试验之间可以周期性地打开以抽出试验产生的烟气。
1-3-2 试样夹具 试验箱内装有可将试样调节到垂直位置的夹紧装置,以使试样长度方向大约在试验箱的中轴线方向垂直悬挂。
1-3-3 试验室燃烧器 用灯管长101.6mm和内径9.4mm的本生灯 。该本生灯不装终端装置。
1-4 试样处理
1-4-1 两组试样应置于(232)℃﹑55±5%RH的标准试验室大气条件下至少处理48h。
1-4-2 两组试样应温度(125±1)℃下处理(24±2)h,然后放在干燥器中至少4h。
1-5 试验程序
1-5-1 试验火焰的调节 点燃本生灯,并调节至产生(20±1)mm高的蓝色火焰(如图1),
为获得规定的火焰,应调节燃气供应量和灯的空气进入量,直至产生高度20mm的黄顶蓝色火焰,然后稍微增大通风量,直至黄顶刚好消失,火焰内外层均现蓝色。重新测量火焰高度,必要时重复上述过程,直到达到所有规定要求。在调节和试验时,灯管应保持垂直。
1-5-2 试样安装 试样安装见图1,每一试样均按纵向垂直安装在试样夹具上,夹着部份不超过试样上半部的6mm,调节试验夹具/试样处于垂直状态,使试样下端距灯管顶端约10mm。
1-5-3 试样火焰置于试样下端中心位置(10±0.5)s,撤开本生灯,同时激活定时器,测量试样燃烧的持续时间。
1-5-4 如在试样被完全烧尽前火焰熄灭,则立即将试验火焰再次移致试样下再补加(10± 0.5)s,然后再撤走本生灯,同时妄动定时器,测量试样有焰燃烧和无焰燃烧时间。
1.试样 2.本生灯 3.棉花
2.UL746E
UL746E规定了覆铜板产品的基本要求和试验程序。
2-1 UL/ANSI型号认证 层压板(未覆箔)如果符合UL746E对层压板的性能﹑相对温度指数及结构的规定,则可获得UL/ANSI型号认证。一般情况下,层压板申请UL/ANSI型号认证时,UL不是对层压板进行全套项目的测试,而是对层压板先进行缩短(Abbreviated)测试,根据缩短测试结果与已知UL/ANSI型号的材料进行对比的情况,决定是否给予该材料相应的UL/ANSI型号。
缩短测试的试验项目包括:IR(红外光谱)分析﹑弯曲强度﹑灰分(适用时)及燃烧性。
红外光谱图必须与已知材料的典型光谱图一致,FR-4的典型红外光谱图见图2,弯曲强度﹑灰分和燃烧性必须符合表3的要求。
图2 FR-4的典型红外光谱图
表3.常用层压板缩短测试要求
如果缩短测试出现一项或多项结果不符合要求,则根据不合格的情况,可以选择重新提交试样测
试或选择进行全套项目的测试以及1﹑2或4点温度的老化试验。全套项目的测试计划见UL746E第七章。