UL 94V-0 és UL 94V-1: Mi a különbség és mit jelent ez a nyomtatott áramkörök (PCB) alkalmazásai számára

A gyúlékonysági osztályozások kritikus, de gyakran figyelmen kívül hagyott tényezők a nyomtatott áramkörök (PCB) tervezésében. A leggyakrabban hivatkozott szabványok között az UL 94 szerepel, amely a műanyagokat és polimer anyagokat az égési viselkedésük alapján osztályozza lánghatásra való kitettség esetén. Ezen belül a UL 94V-0 és UL 94V-1 különösen fontosak a nyomtatott áramkörök (PCB), a laminátok és a szigetelő alkatrészek számára.

Annak megértése, hogy mi a különbség e két értékelés között, segít az mérnököknek a biztonság, a szabályozási előírások betartása, a megbízhatóság és a költségek egyensúlyozásában biztonság, szabályozási előírások betartása, megbízhatóság és költségek.

A UL 94 függőleges égési vizsgálat áttekintése

A UL 94 a Underwriters Laboratories (UL) által kidolgozott műanyagok gyulladási ellenállását szabályozó szabvány. A „V” (függőleges) besorolások azt értékelik, hogyan viselkedik egy anyag függőlegesen rögzítve, nyílt láng hatására.

A vizsgálat során:

· Egy lángot kétszer alkalmaznak az anyagra

· Minden alkalmazás után mérjük a lángoltatási időt, a lángutáni izzás idejét és a cseppképződés jellemzőit mérjük

· A minta alatt elhelyezett pamut azt ellenőrzi, hogy a megolvadt cseppek gyújtanak-e másodlagos tüzet

A PCB-kapcsolódó anyagok leggyakoribb függőleges égésállósági osztályozásai a V-0 és a V-1.

UL 94V-0 magyarázata (PCB-khez ajánlott)

Az UL 94V-0 az elektronikában leggyakrabban alkalmazott, legszigorúbb függőleges égésállósági osztályozás.

Fontos követelmények:

· A láng elalszik 10 másodpercen belül gyulladás után

· Nincsenek lángoló cseppfolyadékok amelyek gyulladást okoznak a pamutban

· Korlátozott összes égési idő többszöri gyulladás esetén

Miért fontos az UL 94V-0 a PCB-tervezésben

A PCB-k olyan környezetekben működnek, ahol elektromos hibák, túlmelegedő alkatrészek és ívkeletkezési események lehetnek. A V-0 besorolás jelentősen csökkenti annak kockázatát, hogy egy helyi hiba fokozódik át tartós tűzveszélyessé.

Tipikus nyomtatott áramkörhöz (PCB) kapcsolódó felhasználási területek:

· FR-4 laminált anyagok (szabványos PCB-alapanyag)

· Nagy sűrűségű nyomtatott áramkörök

· Teljesítményelektronikai nyomtatott áramkörök

· Akkumulátorkezelő rendszerek

· Szabályozási engedélyt igénylő fogyasztói elektronikai eszközök

Kiváló tűzállósága miatt A UL 94V-0 gyakran szükséges a biztonsági szabványok teljesítéséhez például az IEC, az EN és a fogyasztói és ipari elektronikában alkalmazott szabályozási tanúsítások.

A UL 94V-1 magyarázata (korlátozott alkalmazás a nyomtatott áramkörökön)

A UL 94V-1 kevésbé szigorú, de még mindig biztosít alapvető lángállóságot.

Fontos követelmények:

· A láng elalszik 30 másodpercen belül

· Lángoló cseppek megengedettek, feltéve, hogy nem gyújtják meg a pamutot

· Magasabb összes utóégési idő engedélyezett

Hol jelenhet meg a UL 94V-1 nyomtatott áramkör-rendszerekben

Bár a V-1 anyagokat ritkán használják a nyomtatott áramkörök fő szubsztrátjaként, elfogadhatók lehetnek a következőkre:

· Alacsony teljesítményű vagy alacsony feszültségű nyomtatott áramkörök

· Belső szigetelő támaszok

· Csatlakozók, távtartók vagy mechanikai rögzítőelemek

· Olyan termékek, ahol a tűzterhelés és a hibatárolt energia minimális

Nyomtatott áramkör-összeállításokban a V-1 típusú anyagok általában korlátozottak nem kritikus alkatrészek és nem magára a nyomtatott áramkör-laminátusra.

Nyomtatott áramkör-alkalmazások közvetlen összehasonlítása

Funkció	UL 94V-0	UL 94V-1
Lángoltatás utáni égési idő	≤ 10 másodperc	≤ 30 másodperc
Lángoló cseppek	Nem engedélyezett	Engedélyezett (korlátozott)
Tűzvédettség	Kiváló	Mérsékelt
Tipikus nyomtatott áramkörök (PCB) alkalmazása	Nyomtatott áramkör-laminátok, teljesítményelektronika	Nem kritikus műanyag alkatrészek
Szabályozói elfogadás	Széles körben elfogadott	Korlátozott
Költség	Magasabb	Alsó

Megfelelés és iparági elvárások

A legtöbb nyomtatott áramkör (PCB) szabvány és végtermék-tanúsítás implicit vagy explicit módon UL 94V-0 anyagokat feltételez , különösen a következőkre:

· Fogyasztási cikkek

· Ipari vezérlők

· Orvosi eszközök

· Járműelektronika

· Teljesítményátalakító berendezések

Egy V-1 besorolású anyag használata PCB-laminátumként a következőképpen járhat:

· Bonyolítja a tanúsítási eljárást

· Növeli a felelősséget

· Korlátozza a piacra jutást

· Biztonsági aggályokat vet fel hibamódok esetén

Ennek eredményeképpen, Az FR-4 anyagok majdnem kivétel nélkül UL 94V-0 besorolásúak.

Költség és biztonság közötti kompromisszum

Az UL 94V-1 besorolású anyagok általában olcsóbbak a következő okokból:

· Alacsonyabb lánggyulladásgátló tartalom

· Kevesebb szigorú anyagösszetétel

Azonban a nyomtatott áramkörök (PCB) alkalmazásában a költségmegtakarítás ritkán éri meg a növekedett kockázatot . Egy PCB-tűz okozhat:

· Termék-visszahívásokat

· Szabályozási hiányosságokat

· Ingatlan-károkat

· Hírnévromlást

Ezért a V-1 osztályt általában elkerülik a nyomtatott áramkörök (PCB) alapanyagaihoz.

Röviden:

· Nyomtatott áramkör-laminált lemez → UL 94V-0

· Nem kritikus műanyag alkatrészek → UL 94V-1 (csak akkor, ha az esetleges kockázat alacsony)