论印刷线路板燃烧试验研究分析

吴江海

摘要:目前，各种工业产品和民用产品都广泛使用印刷线路板，那么这些印刷线路板的着火危险性，安全性该如何正确的评价，值得深入研究，国际标准IEC61189-2中列举了印刷线路板的试验方法，国内的很多产品标准完全按照这些试验方法全部用在产品标准中，没有考虑到这些试验方法的适用性和兼容性，本文就对印刷线路板的垂直燃烧试验和水平燃烧试验的差异性展开研究，以求找到最适用的试验方法解决着火危险性的评价问题。

关键词:印刷线路燃烧试验研究分析

一、试验目的

通过标准研究和样品试验，验证GB19510.1-2009《灯的控制装置第1部分：一般要求和安全要求》第18.2条印刷线路板燃烧试验。

二、标准研究

GB19510.1-2009《灯的控制装置第1部分：一般要求和安全要求》第18.2条规定：印刷线路板要按照lEC61189-2中8.7和lEC61249-2中相关部分要求。移走燃烧气体后，任何自持燃烧应在30s内熄灭，并且燃烧的滴落物不应点燃规定的薄纸。

lEC61189-2：2006中8.7规定了水平燃烧试验（2C07），lEC61189-2中8.7规定的水平燃烧试验不同于我国国家标准规定的水平燃烧试验，在我国，通常用GB/T5169.16-2008《电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法》和GB/T4722-2017《印制电路用刚性覆铜箔层压板试验方法》来做印刷线路板水平燃烧试验。lEC61189-2中8.7规定的水平燃烧试验着重于评定燃烧程度，GB/T5169.16和GB/T4722的水平燃烧试验着重于评定燃烧速率。不能用GB/T5169.16和GB/T4722的水平燃烧试验来代替lEC61189-2中8.7规定的水平燃烧试验。

表1不同标准的水平燃烧试验比较表

按照GB19510.1-2009第18.2条的规定，印刷线路板同时还要符合lEC61249-2中相关部分要求，lEC61249-2是针对不同印刷线路板的系列标准，按照印刷线路板燃烧性能来分，lEC61249-2系列大致有两大类，一类是阻燃性的印刷线路板，一类是没有阻燃性的印刷线路板，并且lEC61249-2系列中大部分是阻燃性的印刷线路板。阻燃性的印刷线路板要求做垂直燃烧试验，试验方法是lEC61189-2第8.6垂直燃烧试验（2C06）（刚性材料），或lEC61189-2第8.8垂直燃烧试验（2C08）（挠性材料）；没有阻燃性的印刷线路板如果是垂直燃烧材料，就做垂直燃烧试验，如果是水平燃烧材料，就做水平燃烧试验，试验方法按照lEC61189-2。

表2lEC61249-2垂直燃烧试验要求

表3GB/T5169.16垂直燃烧试验

从表2和表3可见，lEC61249-2垂直燃烧试验的FV1对应于GB/T5169.16垂直燃烧试验的V-1，印刷线路板能符合FV1、V-1、V-0的要求，也就可以符合GB19510.1-2009第18.2条的要求“移走燃烧气体后，任何自持燃烧应在30s内熄灭，并且燃烧的滴落物不应点燃规定的薄纸”。

从上面的叙述可见，GB19510.1-2009第18.2条规定了印刷线路板需要做水平燃烧试验和垂直燃烧试验，并且规定了试验的符合条件。“印刷线路板要按照lEC61189-2中8.7和lEC61249-2中相关部分要求”这句话与“移走燃烧气体后，任何自持燃烧应在30s内熄灭，并且燃烧的滴落物不应点燃规定的薄纸”是有矛盾的，因为印刷线路板要符合lEC61249-2中相关部分要求中的垂直燃烧试验，必须符合FV1的五个符合性判断，仅判断“移走燃烧气体后，任何自持燃烧应在30s内熄灭，并且燃烧的滴落物不应点燃规定的薄纸”是不够的。标准的表达方式容易导致仅考核“自持燃烧时间、滴落物引燃”，然后得出符合标准规定的结论，这是不妥的。

GB7000.1-2015《灯具第1部分：一般要求与试验》对印刷线路板燃烧试验是这样规定的：印刷线路板应参照lEC61249（所有部分）的要求。可见，GB19510.1-2009与GB7000.1-2015的规定是不一致的。按照GB7000.1-2015的规定，阻燃性的印刷线路板只需要考核垂直燃烧试验，不需要考核水平燃烧试验。

GB/T5169.16-2008说明：“如垂直燃烧试验的试验结果不符合规定的判断条件，则不能用垂直燃烧试验的方法对这种材料分类，而要用水平燃烧试验方法对这种材料的燃烧特性进行分类”。可见，如果印刷线路板符合了V-1、V-0的要求，就不需要再进行水平燃烧试验。

中国质量认证中心颁发的印刷线路板认证证书，均为“垂直燃烧V-0”、或“垂直燃烧V-1”，没有水平燃烧级别。

三、样品试验

1．我们通过市场上五家电子材料供应商共计购买了20件印刷线路板，按照标准要求每块切割出9条长125mm，宽13mm的试样，分别进行垂直燃烧和水平燃烧试验，试图从试验数据中寻找逻辑关系和依据。

2.试验设备使用GB/T5169.22-2008标准的50W火焰装置。

3.印刷线路板的样品图片：

4.20块印刷线路板编号标记为P1-P20，切割后进行两种燃烧试验，主要数据摘要到下列表格中：（单位：s）

5.根据上表中的试验数据，可将垂直燃烧和水平燃烧的情况归类为三种：

第一种---垂直燃烧的5条试样在第一次施加火焰后的持续燃烧时间全部＞60s，水平燃烧的持续燃烧时间也是全部＞60s，这种情况发生在编号为P1、P3、P4、P6、P7、P9、P14、P15、P19的样品，说明对于这些样品，两种试验方法的检验结果都是不合格。

第二种---垂直燃烧的5条试样在两次施加火焰后的持续燃烧时间全部＜30s，水平燃烧的持续燃烧时间也是全部＜30s，这种情况发生在编号为P2、P5、P8、P10、P11、P12、P13、P20的样品，说明对于这些样品，两种试验方法的检验结果都是合格。

第三种---垂直燃烧的5条试样在两次施加火焰后的持续燃烧时间全部＞30s，而多数试样水平燃烧的持续燃烧时间＜30s，这种情况发生在编号为P16、P17、P18的样品，说明对于这些样品，用垂直燃烧试验方法检验出不合格，用水平燃烧试验方法检验出来是合格的。

6.从以上的归类情况来看，用垂直燃烧试验方法可以检验出不合格的试样，用水平燃烧试验方法可能还是合格的，很明显可以得出结论：垂直燃烧试验的严酷程度要大于水平燃烧试验。

四、结论

用垂直燃烧试验来考核印刷线路板燃烧性能，可以充分反映印刷线路板燃烧程度，仅做水平燃烧试验，并不能充分反映印刷线路板燃烧程度，只有宣称是水平燃烧材料，才需要做水平燃烧试验。符合垂直燃烧试验FV1、V-1、V-0的要求，基本可以认为符合了GB19510.1-2009第18.2条对印刷线路板的要求，而且这种方法可以直接接受认证机构颁发的印刷线路板证书。

GB19510.1-2009《灯的控制装置第1部分：一般要求和安全要求》第18.2条对印刷线路板燃烧试验的规定不够严谨，前后矛盾，容易误解，并与GB7000.1-2015的规定不一致，GB19510.1和GB7000.1作为照明电器的两大基础标准，对印刷线路板燃烧试验规定应该统一。建议把GB19510.1-2009第18.2条对印刷线路板燃烧试验规定修改为：“印刷线路板应参照lEC61249（所有部分）的要求”。