UL 94V-0 vs. UL 94V-1: Co rozdíl znamená pro aplikace s tištěnými spojovacími deskami (PCB)

Hodnocení hořlavosti jsou kritickým, avšak často opomíjeným aspektem návrhu tištěných spojovacích desek (PCB). Mezi nejčastěji citované normy patří UL 94 , která klasifikuje plasty a polymerní materiály podle toho, jak hoří při expozici plameni. V rámci této normy jsou UL 94V-0 a UL 94V-1 zvláště důležité pro tištěné spojovací desky (PCB), lamináty a izolační komponenty.

Pochopení rozdílu mezi těmito dvěma klasifikacemi pomáhá inženýrům vyvážit bezpečnost, soulad s předpisy, spolehlivost a náklady.

Přehled svislého hořecího testu UL 94

UL 94 je standard pro hořlavost plastů vyvinutý společností Underwriters Laboratories (UL). Klasifikace „V“ (vertikální) hodnotí chování materiálu při vertikálním upevnění a vystavení otevřenému plameni.

Během zkoušky:

· Plamen je na materiál aplikován dvakrát

· Po každé aplikaci se měří doba hoření po odstranění plamene, doba žhnutí po odstranění plamene a chování tavitelných kapek se měří

· Bavlna umístěná pod zkušebním vzorkem zjišťuje, zda tavitelné kapky vyvolají sekundární požáry

Nejčastějšími vertikálními klasifikacemi pro materiály související s tištěnými spojovacími deskami (PCB) jsou V-0 a V-1.

Vysvětlení UL 94V-0 (upřednostňováno pro PCB)

UL 94V-0 je nejpřísnější běžně používaná vertikální klasifikace hořlavosti v elektronice.

Hlavní požadavky:

· Plamen zhasne během 10 sekund po zapálení

· Žádné hořící kapky které zapálí bavlnu

· Omezený celkový čas hoření při více zapáleních

Proč je certifikace UL 94V-0 důležitá při návrhu tištěných spojovacích desek (PCB)

Tištěné spojovací desky (PCB) pracují v prostředích, kde mohou nastat elektrické poruchy, přehřátí součástek a obloukové jevy certifikace V-0 výrazně snižuje riziko, že se místní porucha vyvine v trvalý požár.

Typické aplikace v souvislosti s PCB:

· Lamináty FR-4 (standardní substrát pro tištěné spoje)

· Tištěné spoje vysoké hustoty

· Desky pro výkonovou elektroniku

· Systémy řízení baterií

· Spotřební elektronika vyžadující regulační schválení

Díky své vynikající odolnosti proti hoření Se často vyžaduje splnění bezpečnostních norem podle UL 94V-0 např. IEC, EN a regulační certifikace používané ve spotřební i průmyslové elektronice.

Vysvětlení UL 94V-1 (omezené použití u tištěných spojů)

UL 94V-1 je méně přísný, ale stále poskytuje základní odolnost vůči plamenům.

Hlavní požadavky:

· Plamen zhasne do 30 sekund

· Je povoleno hoření kapajících kapek, pokud nezapálí bavlnu

· Vyšší povolený celkový čas hoření po odstranění zdroje plamene

Kde se UL 94V-1 může objevit v systémech tištěných spojovacích desek (PCB)

I když materiály s klasifikací V-1 se pro hlavní substrát tištěné spojovací desky (PCB) používají zřídka, mohou být vhodné pro:

· Desky s nízkým výkonem nebo nízkým napětím

· Vnitřní izolační podpěry

· Konektory, rozestupy nebo mechanické upevňovací prvky

· Výrobky, u nichž je tepelné zatížení a energie poruchy minimální

V sestavách tištěných spojovacích desek (PCB) jsou materiály třídy V-1 obecně omezeny na necílně kritické komponenty a ne na samotný laminát desky.

Přímé srovnání aplikací pro PCB

Funkce	UL 94V-0	UL 94V-1
Doba hoření po odstranění zdroje plamene	≤ 10 sekund	≤ 30 sekund
Hořící kapky	Není povoleno	Povoleny (omezeně)
Zadržení ohně	Vynikající	Střední
Typické použití v PCB	Desky pro desky plošných spojů, výkonová elektronika	Nekritické plastové díly
Regulární přijetí	Široce přijímáno	LIMITED
Náklady	Vyšší	Nižší

Dodržování předpisů a očekávání průmyslu

Většina norem pro DPS a certifikací koncových výrobků implicitně nebo explicitně předpokládá materiály splňující požadavek UL 94V-0 , zejména pro:

· Spotřební elektronika

· Průmyslové řídicí systémy

· Lékařské přístroje

· Automobilovou elektroniku

· Zařízení pro mění napětí

Použití materiálu s klasifikací V-1 pro desku plošného spoje může:

· Komplikace certifikace

· Zvýšení odpovědnosti

· Omezení přístupu na trh

· Vyvolání obav týkajících se bezpečnosti v případě poruchových režimů

Jako důsledek, Materiály FR-4 jsou téměř výhradně certifikovány podle normy UL 94V-0.

Kompromis mezi náklady a bezpečností

Materiály UL 94V-1 jsou obvykle levnější z následujících důvodů:

· Nižší obsah protipožárních přísad

· Méně náročné formulace materiálů

Avšak v aplikacích tištěných spojovacích desek (PCB) je úspory nákladů zřídka stojí za zvýšené riziko požár tištěného spoje může vést k:

· Stažení výrobku z trhu

· Nesplnění předpisů

· Poškození majetku

· Poškození pověsti

Z tohoto důvodu se obvykle vyhýbáme materiálům pro základní vrstvy tištěných spojů s klasifikací V-1.

Krátkým shrnutím:

· Laminát pro tištěné spoje → UL 94V-0

· Nepodstatné plastové díly → UL 94V-1 (pouze v případě nízkého rizika)