A PCB or печатна платка генерира топлина, когато през нея протича електрически ток. Без подходяща изолация тази топлина може да причини сериозни проблеми на PCBS.

Защо PCBS се нуждае от изолация?

Преди да разберете изолацията на печатни платки, трябва да разберете: Какво е печатни платки?

PCBS, or printed circuit boards, are small green squares with copper sheets (but also in other colors). It can be found in almost any electronic device! Печатните платки позволяват на електронните устройства да функционират правилно, което ги прави жизненоважна, но невидима част от ежедневието. Без тях компютрите, телефоните, телевизорите и електрониката не биха работили или съществували.

Електрическата е много мощна за печатни платки. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Електрическите компоненти обаче могат да представляват опасност, ако не са затворени в непроводим корпус или станат твърде горещи. Печатната платка трябва да бъде изолирана, за да се предотврати корозия на медта и да се намали случайният контакт с проводими материали. Proper insulation can help prevent the PCB from overheating or exploding.

There are several ways to isolate a PCB. There are several common insulation materials, but the exact type of insulation usually depends on the application of the PCB design.

Източник на снимка: pixabay

PCB изолационен материал

Обичайните изолационни материали от печатни платки обикновено се образуват като непроводими субстрати, които могат да се слеят заедно в множество слоеве, за да позволят на тока да тече правилно през цялата платка. Опростените PCBS могат да бъдат едностранни или еднослойни. Complex PCBS, such as those used for high-speed digital communications, may contain more than two dozen layers.

PCB insulation calculator can help you determine creepage distance and electrical clearance, which will be the determining factor in the exact type and quantity of insulation material. Пълзящото разстояние е най -краткото разстояние между проводимите части, а хлабината е елементът, отделен от въздуха, а не от субстрата. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

Производителите на печатни платки могат да изберат да използват различни материали за изолация, от евтини пластмаси като FR-2 до здрави метали като алуминий. The insulating material of a PCB usually determines its use. Например, печатната платка в евтина електронна играчка няма да се нуждае от същия тип изолация като печатната платка в сателит.

За да разберем по -добре изолацията на печатни платки и изолационните материали, нека разгледаме петте най -често срещани форми на изолация от печатни платки.

FR-2

Fr-2 е нискокачествен ламиниран огнезащитен ламинат. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. Едностранните платки обикновено използват този материал. FR-2 е без халоген и хидрофобен и може лесно да се пресова или смила. FR-2 е една от най-евтините опции за изолация на печатни платки и е често срещан избор за компании, произвеждащи електроника за еднократна употреба.

FR-4

Fr-4 е усъвършенстван огнезащитен ламинат. Това е композитен материал, изработен от тъкани от фибростъкло и обикновено се използва при производството на двустранни и многослойни PCBS. FR-4 може да издържа на по-високи температури и физическо налягане от FR-2. Това също е достъпен материал, което го прави популярен избор за производителите на потребителска електроника от висок клас. FR-4 не се обработва бързо, изисква фрезоване, щамповане или обработени инструменти от волфрамов карбид.

Радиочестота (RF)

RF субстратите са проектирани така, че да позволяват на PCBS да работи в приложения, използващи висока мощност RF и микровълнова печка. RF субстратите се използват най -често за PCBS, инсталирани във военна електроника, авионика и авионика. Важно е да се отбележи обаче, че някои продукти за потребителска електроника съдържат този тип субстрат. Пластмасите, които съставят типичен RF субстрат, не генерират много изолация и се представят добре за задачата да генерират големи токове. RF и микровълновите PCBS обикновено имат само един или два слоя.

гъвкав

Въпреки че повечето печатни платки са плоски и твърди, има някои иновативни PCBS, които могат да се огъват в почти всяка посока, без да се счупят. Гъвкавите вериги изискват подобна, но уникална форма на изолация. Гъвкавите вериги обикновено са защитени със СПРЕЙ от изолация на печатни платки, в допълнение към пластмасовото фолио е популярен избор. Гъвкавите вериги изискват тънко, здраво PCB изолационно покритие, така че да могат да се движат свободно и да се поберат в тесни пространства.

метал

Изборът на метал като изолатор може да изглежда странен. Металите обикновено са електропроводими и случайното провеждане може да причини повреда на платката, да се запали или да се стопи. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. Металът е отличен проводник на топлина и може да издържи на големи течения, без да се счупи или изгори. PCBS, инсталирани в оборудване с електрическо зареждане, което консумира много енергия, може да изисква метални основи за ефективно функциониране.

Влияние на индустрията

За да се предотврати прегряване, пламване или запалване на печатната платка, тя трябва да бъде адекватно изолирана. Типът изолация съответства на вида на употреба, осигурен от печатната платка.

Електронните PCBS с общо предназначение са подходящи за използване с по-прости и по-рентабилни субстрати FR-2 или FR-4. RF субстратите са по -подходящи за приложения, включващи RF с висока мощност.

Гъвкавите основи, като пластмаси, са добре пригодени да отговарят на изискванията за изолация на гъвкавите платки. Металите, от друга страна, са отлични проводници на топлина, като същевременно поддържат захранващите електрони хладни.