25 – CTI-Wert (Comparative Tracking Index) und PTI-Wert (Proof Tracking Index) von Basismaterialien

Die zunehmende Packungsdichte der Bauteile auf den Leiterplatten führt zu immer geringeren Leiterbahnabständen. Dadurch gewinnt der CTI- / PTI-Wert in den Basismaterial-Datenblättern an Bedeutung. Es handelt sich dabei um den Index für die Kriechstromfestigkeit.

Was versteht man unter Kriechstromfestigkeit?

Ein Beispiel: 2 Leiterbahnen mit unterschiedlichem Potential verlaufen in geringem Abstand parallel nebeneinander. Das Basismaterial wirkt dabei isolierend. Die Isolationsfähigkeit des Basismaterials ist grundsätzlich hochohmig, kann aber durch Umwelteinflüsse wie Verschmutzung und Feuchtigkeit entsprechend abnehmen, sodass zwischen den beiden Potentialen Strom fliesst. Der sogenannte Kriechstrom. Letztlich führt dies zu einem Kurzschluss, der Bauteile zerstören kann und dadurch einen Fehler in der Schaltung verursacht.

Die Höhe des CTI-/ PTI-Wertes sagt aus, wie widerstandsfähig das Material gegenüber Umwelteinflüssen ist. Je höher der Wert, desto resistenter ist das Material. Das Auftreten von Fehlern auf Grund von Kriechströmen wird somit minimiert. Der Standard-CTI-Wert für FR4 liegt bei 175 und geht bei speziellen Materialien hoch bis 600. Der CTI-/ PTI-Wert wird mit Hilfe eines genormten Prüfverfahrens ermittelt.

Prüfungsdurchführung (IEC 60112)

Auf einem Isolierstoff, in diesem Fall FR4, werden 2 Elektroden mit einer einstellbaren Prüfspannung zwischen 100 und 600 V angebracht. Nun werden 50 Tropfen einer Prüflösung zwischen den Elektroden aufgebracht und die Spannung wird schrittweise erhöht. Das Ausfallkriterium ist ein Abschaltstrom 𕠆,5 A während einer Zeit >2s.

Ergebnisse des Prüfverfahrens:
CTI-Wert: Höchstwert der Spannung, der bei fünf Proben mit je 50 Auftropfungen keinen Ausfall verursacht hat.
PTI-Wert: Höhe der angelegten Spannung, die bei fünf Proben mit je 50 Auftropfungen zu keinem Ausfall geführt hat.

Wir liefern Leiterplatten in FR4 mit einem Standard-CTI-Wert von 175 sowie Leiterplatten mit einem CTI-Wert von maximal 600.