A PCB or štampana ploča stvara toplinu kad kroz nju protiče električna struja. Bez odgovarajuće izolacije, ova toplina može uzrokovati ozbiljne probleme za PCBS.

Zašto je PCBS -u potrebna izolacija?

Da biste razumjeli izolaciju PCB -a, morate razumjeti: Šta je PCB?

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! Tiskane ploče omogućuju pravilno funkcioniranje elektroničkih uređaja, čineći ih vitalnim, ali nevidljivim dijelom svakodnevnog života. Bez njih računari, telefoni, televizori i elektronika ne bi funkcionirali ili postojali.

Električno je vrlo moćno za PCB. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Međutim, električne komponente mogu predstavljati opasnost ako nisu zatvorene u neprovodnom kućištu ili postanu previše vruće. PCB mora biti izoliran kako bi se spriječila korozija bakra i smanjio slučajni kontakt s vodljivim materijalima. 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.

Photo source: pixabay

PCB izolacijski materijal

Uobičajeni izolacijski materijali od PCB-a obično su oblikovani kao neprovodne podloge koje se mogu stopiti zajedno u više slojeva kako bi se omogućilo pravilno strujanje kroz cijelu ploču. Jednostavniji PCBS može biti jednostran ili jednoslojan. 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. Puzna staza je najkraća udaljenost između vodljivih dijelova, a zračnost je element odvojen zrakom, a ne podlogom. Razumijevanje puzanja i električnog zazora bitno je za proračun izolacije PCB -a.

Proizvođači PCB-a mogu odabrati različite materijale za izolaciju, od jeftine plastike poput FR-2 do robusnih metala poput aluminija. The insulating material of a PCB usually determines its use. Na primjer, PCB -u u jeftino izrađenoj elektronskoj igrački ne bi trebala ista vrsta izolacije kao PCB -u u satelitu.

Da bismo bolje razumjeli izolaciju PCB -a i izolacijske materijale, istražimo pet najčešćih oblika izolacije PCB -a.

FR-2

Fr-2 je nisko kvalitetna laminatna ploča otporna na vatru. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. Jednostrane ploče obično koriste ovaj materijal. FR-2 je bez halogena i hidrofoban i može se lako prešati ili glodati. FR-2 jedna je od najjeftinijih opcija za izolaciju PCB-a i uobičajen je izbor za kompanije koje proizvode jednokratnu potrošačku elektroniku.

FR-4

Fr-4 je napredna opcija laminata usporivača plamena. To je kompozitni materijal izrađen od tkanine od stakloplastike i obično se koristi u proizvodnji dvostranih i višeslojnih PCBS-a. FR-4 može izdržati veće temperature i fizičke pritiske od FR-2. Također je pristupačan materijal, pa je popularan izbor za proizvođače vrhunske potrošačke elektronike. FR-4 se ne obrađuje brzo, zahtijeva glodanje, štancanje ili alate od volframovog karbida.

Radio frekvencija (RF)

RF podloge su dizajnirane da omoguće PCBS -u da radi u aplikacijama koje koriste RF velike snage i mikrotalasnu pećnicu. RF podloge se najčešće koriste za PCBS ugrađene u vojnu elektroniku, avioniku i avioniku. Važno je napomenuti, međutim, da neki proizvodi za potrošačku elektroniku sadrže ovu vrstu podloge. Plastika koja čini tipičnu RF podlogu ne stvara veliku izolaciju i dobro se nosi sa zadatkom stvaranja velikih struja. RF i mikrotalasni PCBS obično imaju samo jedan ili dva sloja.

fleksibilan

Iako je većina tiskanih ploča ravnih i krutih, postoje neki inovativni PCBS -ovi koji se mogu saviti u gotovo bilo kojem smjeru bez loma. Fleksibilni krugovi zahtijevaju sličan, ali jedinstven oblik izolacije. Fleksibilna kola obično su zaštićena SPRAY -om od PCB izolacije, osim što je plastični film popularan izbor. Fleksibilni krugovi zahtijevaju tanak, jak PCB izolacijski premaz kako bi se mogli slobodno kretati i stati u uske prostore.

metal

Izbor metala kao izolatora može izgledati čudno. Metali su obično električno provodljivi, a slučajno provođenje može uzrokovati kvar PCB -a, zapaljivanje ili topljenje. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. Metal je odličan vodič topline i može izdržati velike struje bez lomljenja ili gorenja. PCBS instaliran u električno napunjenoj opremi koja troši mnogo energije može zahtijevati metalne podloge za učinkovito funkcioniranje.

Utjecaj industrije

Da biste spriječili pregrijavanje, zapaljivanje ili požar PCB -a, mora biti odgovarajuće izoliran. The type of insulation corresponds to the type of use provided by the PCB.

Elektronički PCBS opće namjene prikladni su za upotrebu s jednostavnijim i isplativijim podlogama FR-2 ili FR-4. RF podloge su prikladnije za primjene koje uključuju RF velike snage.

Fleksibilne podloge, poput plastike, dobro su prilagođene zahtjevima izolacije fleksibilnih ploča. Metali su, s druge strane, odlični vodiči topline, a energetske elektrone održavaju hladnima.