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Forum: Platinen Krich & Luftstrecken


Autor: Rotaluklak (Gast)
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Wie ist das eigentlich mit den Abständen zwischen Kupferbahnen auf einer 
Innenlagen.

Hat eine Leiterplatte Ober- und Unterseite, dann sind bei mir Kriech und 
Luftstrecken kein Thema. Da ist alles klar.

Aber wie ist das auf Innenlagen?
Sollte man hier den Abstand zwischen zwei Leiterbahnen z.B. 24V zu Masse 
oder 80V zu 5V als Luftstrecke ansehen und somit den geforderten 
Luftstreckenabstand einhalten?

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Mal scharf nachgedacht:
Es als Luftstrecke anzusehen, ist die Nummer-Sicher-Variante, da deren 
eps_r=1, d.h. die Feldstärke in Luft (ggü. anderen Materialien) ihr 
Maximum hat.

Ich wage zu behaupten, dass du keine genaueren Informationen dazu finden 
wirst, weil das doch sehr stark von Material und Geometrie abhängig ist.

Autor: g a s t (Gast)
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Ich behaupte einfach in den Innenlagen mußt du die LuKs gar nicht 
betrachten.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Auf den Innenlagen muss man natuerlich auch einen Abstand bereitstellen. 
Nicht den Vollen, da die Oberflaechen sich nicht verschmutzt.

Autor: Rotaluklak (Gast)
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Danke, da wisst ihr ja bislang genausoviel wie ich.
Anderstrum gesagt, nu bin ich genauso schlau wie vorher.

1/5 der Luftstrecke oder 1/10 oder 1/1 wären Hausnummern oder ne Pi mal 
Daumen Formel ist hier auch nett.

In die Innenlagen kommt keine Staubablagerung. Könnte aber Feuchtigkeit 
reinziehen.
Die Innenlagen sind mit Prepregmatten ausgelegt und vermutlich mit nem 
Harz gefüllt und verpresst.

Doch wie gut legt sich das Zeugs zwischen die Leiterbahnen auf einer 
Innenlage? Innenlage gegen Innenlage ist auch kein Thema. Da sind die 
Matten dazwischen.


Das als Luftstrecke zu betrachten ist allemahl OK.
Ist das aber Notwendig? Gibt es hier über die Abstände Tabellen oder 
Formeln oder empierische Werte?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Rotaluklak (Gast)

>1/5 der Luftstrecke oder 1/10 oder 1/1 wären Hausnummern oder ne Pi mal
>Daumen Formel ist hier auch nett.

Auf Innenlagen gibt es keine Luftstrecken, das sollte einleuchten. Im 
Hochspannungsbereich rechnet man in solchen Fällen mit den gleichen 
Kriechstrecken wie an der Oberfläche, nur mit geringstem 
Verschmutzungsgrad. Im Falle von 230V Netz und Schutzkleinspannung 
sollte man das erst recht machen. Sonst gibt es ggf. keine Abnahme durch 
TÜV & Co.

>In die Innenlagen kommt keine Staubablagerung. Könnte aber Feuchtigkeit
>reinziehen.

Eben.

>Die Innenlagen sind mit Prepregmatten ausgelegt und vermutlich mit nem
>Harz gefüllt und verpresst.

Das sind sie.

>Doch wie gut legt sich das Zeugs zwischen die Leiterbahnen auf einer
>Innenlage? Innenlage gegen Innenlage ist auch kein Thema. Da sind die
>Matten dazwischen.

Richtig.

>Das als Luftstrecke zu betrachten ist allemahl OK.

Nein.

MFG
Falk

Autor: Zottel Thier (zotty)
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Falk Brunner schrieb:
> Auf Innenlagen gibt es keine Luftstrecken, das sollte einleuchten

Falsch! Stichwort: Delamination.

>Doch wie gut legt sich das Zeugs zwischen die Leiterbahnen auf einer
>Innenlage?

abhängig von Layout, Prepregs und Verpressung, Stickworte: Kupferstärke, 
Kupferbelegng, Harzgehalt. Zusätzlich nimmt die Anzahl der Prepregs 
Einfluß.

>Innenlage gegen Innenlage ist auch kein Thema.
Jein, hier werden teilweise bei Kernen mind. 0.4mm gefordert.

>Gibt es hier über die Abstände Tabellen oder
>Formeln oder empierische Werte?
Ja,Nein,Nein.
Aber erst mußt Du mal wissen welche Norm. Dann abhängig von dieser 
Working Voltage, Überspannungskategorie, Verschmutzungsgrad etc, und 
dann kann man das gaaanz einfach aus mehreren Tabellen ablesen.

>Hat eine Leiterplatte Ober- und Unterseite, dann sind bei mir Kriech und
>Luftstrecken kein Thema. Da ist alles klar.
Sorry, aber den letzten Satz muß ich anzweifeln. Bei Kenntnis der 
Verhältnisse in den Außenlagen wüßtest Du genau, wie es sich in den 
Innenlagen verhält.


Grundsätzlich sind in Innenlagen die Abstände genauso zu ermitteln wie 
in den Außenlagen, außer beim Verschmutzungsgrad, hier darf 1 angenommen 
werden.

Autor: Manfred von Antenne (dipol)
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Falk Brunner schrieb:
>>In die Innenlagen kommt keine Staubablagerung. Könnte aber Feuchtigkeit
>>reinziehen.
>
> Eben.

Wenn die Innenlagen Feuchtigkeit ziehen, befinden sich die Aussenlagen 
schon unter Verschmutzungsgrad 3 oder 4. Da Kriechstrecken auf 
Aussenlagen nicht den Bedingungen der Verschmutzunsgrade 3 oder 4 
ausgesetzt werden dürfen,  ist die Überlegung mit der Feuchtigkeit bei 
Innenlagen obsolet.


Zu den Kriechstrecken in Innenlagen:
In EN 50178 oder EN 61010-1 hab ich mal gelesen, dass die Definitionen 
für Kriechstrecken nicht für Innenlagen und Verguss-Systeme gelten, 
sofern sie "lunkerfrei" sind.

Autor: Zottel Thier (zotty)
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Manfred von Antenne schrieb:
> sofern sie "lunkerfrei" sind.

Das dem VDE zu beweisen wird teuer (Cemented Joint Test). Also wie in 
Außenlagen arbeiten.

>In EN 50178 oder EN 61010-1 hab ich mal gelesen

Deshalb als erstes mal rausbekommen, welche Norm überhaupt zuständig 
ist.

Ich depperter Depp schrieb:
>Grundsätzlich sind in Innenlagen die Abstände genauso zu ermitteln wie
>in den Außenlagen, außer beim Verschmutzungsgrad, hier darf 1 angenommen
>werden.

Falsch! Verschmutzungsgrad 2, bei 1 sind u.U. weitere Tests nötig.

Autor: Manfred von Antenne (dipol)
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Nachtrag, Definitionen:

Luftstrecke:
Kürzester Abstand in Luft zwischen zwei leitenden Teilen.

Kriechstrecke:
Kürzester Abstand auf der Oberfläche eines festen Isoliestoffes 
zwischen zwei leitenden Teilen.

Autor: Manfred von Antenne (dipol)
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Zottel Thier schrieb:
>> sofern sie "lunkerfrei" sind.
>
> Das dem VDE zu beweisen wird teuer (Cemented Joint Test). Also wie in
> Außenlagen arbeiten.

Bei zertifizierten Produktionsverfahren(Leiterplatte, Vergießen) brauch 
ich nichts zu beweisen.



Zottel Thier schrieb:
> Ich depperter Depp schrieb:
>>Grundsätzlich sind in Innenlagen die Abstände genauso zu ermitteln wie
>>in den Außenlagen, außer beim Verschmutzungsgrad, hier darf 1 angenommen
>>werden.
>
> Falsch! Verschmutzungsgrad 2, bei 1 sind u.U. weitere Tests nötig.

Was hat der Verschmutzungsgrad mit Innenlagen zu tun?

Autor: Zottel Thier (zotty)
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Ich bezieh mich auf die 60950, die ist u.a. für SNT zuständig. Dort 
heißt es ganz klar:

2.10.6.3:

"...Innenflächen... mehrlagiger...verklebte Stoßstelle nach 2.10.5.5. 
..."

bei 2.10.5.5. dann weiter:

"... a) ...Verschmuzungsgrad 2 ...
 ... c) ...Zusätzlich...Prüfung nach 2.10.11..."

>Bei zertifizierten Produktionsverfahren(Leiterplatte, Vergießen) brauch
>ich nichts zu beweisen.
Ja, aber da hat das schon mal jemand gemacht, deshalb mußt Du es nicht 
nochmal beweisen. Nicht jeder LP Hersteller hat seine Prozesse 
zertifizieren lassen.
Ich wäre an Informationen über konkurrenzfähige LP Hersteller mit solch 
zertifizierten Produktionsverfahren interessiert, gerne auch per PM.

Autor: Manfred von Antenne (dipol)
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Zottel Thier schrieb:
> Ich wäre an Informationen über konkurrenzfähige LP Hersteller mit solch
> zertifizierten Produktionsverfahren interessiert, gerne auch per PM.

Frag mal bei BetaLayout nach, die sind UL-gelistet.

Autor: Manfred von Antenne (dipol)
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Zottel Thier schrieb:
> bei 2.10.5.5. dann weiter:
>
> "... a) ...Verschmuzungsgrad 2 ...

Hm, wie kann es bei Innenlagen zu einer "..gelegentlichen Betauung.." 
kommen?


 ... c) ...Zusätzlich...Prüfung nach 2.10.11..."
Was soll da geprüft werden?


Ich meine, wenn man ein Gerät im Winter vom Kalten ins Warme holt, dann 
betaut das gesammte Gerät. Eine Aklimatisierungzeit von 1 Stunde ist 
hier Pflicht. Sollte auch so jeder Betriebsanleitung stehen.

Autor: Manfred von Antenne (dipol)
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Noch en Nachtrag:

In EN 61010-1(Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, 
Regel- und Laborgeräte) heisst es unter:

6.7 Luftstrecken und Kriechstrecken, Absatz 2

"Es bestehen keine Luftstrecken- und Kriechstrecken-Anforderungen an 
innere, lunkerfrei vergossene Teile, einschliesslich innere Leiterbahnen 
von mehrlagigen Leiterplatten"


Somit hat der Konstrukteur der Leiterplatte den 'Schwarzen Peter'.

Autor: Zottel Thier (zotty)
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>die sind UL-gelistet.
Das meinte ich nicht. Wahrscheinlich handelt es sich um UL-94, da geht 
es aber primär um Brandschutz. Die Zulassung des Prozesses nach ZPMV2 
bringt IMHO nichts für die Mindestabstände, obwohl die Kupferanhaftung 
auch  berücksichtigt wird.

Autor: Rotaluklak (Gast)
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Jo, danke, somit sind fast alle Klarheiten beseitigt.

Da sieht man mal wie schwer es Hardwareentwickler oder Entflechter haben 
können. Da unterhält man sich mit dem Kollegen und der meint das eine 
und der andere das andere.
Mich wundert nur, das es da keine einheitliche Meinung gibt. Oder sind 
immer noch zweilagen PCB state of the art?

Also ich habe hier folgendes herausgenommen.

Es gibt Kriechstrecken und es gibt Luftstrecken.
Die Abstände sind nach dem Verschmutzungsgrad, der Materialgruppe und 
der Nennspannung aus Tabellen abzulesen.

Der Abstand zwischen einem leitenden Punkt und einem anderen leitenden 
Punt anderer Polarität an der Oberfläche entlang wird als Kriechstrecke 
bezeichnet.

Ist diese Strecke mit nur einem Spalt von mindestens 1mm breite 
durchzogen, so wird die Luftstrecken Betrachtung herangezogen.

Die Luftstreckenbetrachtung gibt meineswissens immer kürzere Abstände 
vor als die Kriechstreckenbetrachtung.

In den Innenlagen gibt es wohl keine Gewähr, dass das Geklebe lukenfrei 
sprich Hohlraumfrei ist. Somit sollte man wohl gut beraten sein, die 
Innenlagen als Luftstrecken zu betrachten. Den Rest sollten Tabellen der 
Norm liefern.
So sehe ich die Dinge nun.

Autor: duckundwech (Gast)
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Gibt es zu den "Verschmuzungsgraden" allgemein zugängliche Informationen 
?

Autor: g a s t (Gast)
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Frag einfach im Labor nach, von dem Du das nachher geprüft haben 
möchtest, wie die das mit den LuKs in den Innenlagen sehen, denn 
letztendlich mußt du dich mit denen auseinandersetzen...

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Rotaluklak schrieb:
> Der Abstand zwischen einem leitenden Punkt und einem anderen leitenden
> Punt anderer Polarität an der Oberfläche entlang wird als Kriechstrecke
> bezeichnet.
> [...]
> In den Innenlagen gibt es wohl keine Gewähr, dass das Geklebe lukenfrei
> sprich Hohlraumfrei ist. Somit sollte man wohl gut beraten sein, die
> Innenlagen als Luftstrecken zu betrachten.

Diese Hohlräume haben Wände. Also solltest du delaminierte Innenlagen 
als Kriechstrecken betrachten.

Autor: Zottel Thier (zotty)
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>Gibt es zu den "Verschmuzungsgraden" allgemein zugängliche Informationen
>?
soweit ich weiß nur Normen. Aber:

1 "...keine oder nur trockene, nichtleitfähige V. ..."
2 "...nichtleitfähige V. ...zeitweise aufgrund gelegentlicher 
Kondensation leitfähig wird..."
3 "...leitfähige V. ... oder erwartende Kondensation"

>Frag einfach im Labor nach, von dem Du das nachher geprüft haben
>möchtest, wie die das mit den LuKs in den Innenlagen sehen, denn
>letztendlich mußt du dich mit denen auseinandersetzen...
Yepp. Besonders der letzte Teilsatz.

Es gibt aber noch ein paar mehr Begrifflichkeiten. Kriechstrecken hängen 
vom CTI ab, Luftstrecken werden länger über 2000 m NN, es gibt 
Basisisolierung, verstärkte I., Zusatzluftstrecken. Hier im Wiki gibts 
nen Artikel. Allerdings ersetzt der keine richtige Schulung.

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