A PCB or printkort genererer varme, når der strømmer en elektrisk strøm igennem den. Uden ordentlig isolering kan denne varme forårsage alvorlige problemer for PCBS.

Hvorfor har PCBS brug for isolering?

Inden du kan forstå PCB -isolering, skal du forstå: Hvad er 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! Printkort gør det muligt for elektroniske enheder at fungere korrekt, hvilket gør dem til en vital, men usynlig del af hverdagen. Uden dem ville computere, telefoner, fjernsyn og elektronik ikke fungere eller eksistere.

Elektrisk er meget kraftfuldt til printkort. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Imidlertid kan elektriske komponenter udgøre en fare, hvis de ikke er indesluttet i et ikke-ledende hus eller bliver for varme. PCB skal isoleres for at forhindre kobberkorrosion og reducere utilsigtet kontakt med ledende materialer. 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.

Fotokilde: Pixabay

PCB isolerende materiale

Almindelige PCB-isoleringsmaterialer dannes normalt som ikke-ledende substrater, der kan smeltes sammen i flere lag for at lade strøm strømme korrekt gennem hele kredsløbskortet. Enklere PCBS kan være enkeltsidet eller enkeltlaget. 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. Krybeafstand er den korteste afstand mellem ledende dele, og frigang er elementet adskilt af luft frem for substratet. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

PCB-producenter kan vælge at bruge en række forskellige materialer til isolering, fra billig plast som FR-2 til robuste metaller som aluminium. The insulating material of a PCB usually determines its use. For eksempel ville printkortet i et billigt fremstillet elektronisk legetøj ikke have brug for den samme type isolering som printkortet i en satellit.

For bedre at forstå PCB -isolering og isoleringsmaterialer, lad os undersøge de fem mest almindelige former for PCB -isolering.

FR-2

Fr-2 er en lavkvalitets flammehæmmende laminatmulighed. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. Ensidige printkort bruger normalt dette materiale. FR-2 er halogenfri og hydrofob og kan let presses eller fræses. FR-2 er en af ​​de billigste muligheder for PCB-isolering og er et almindeligt valg for virksomheder, der laver engangs forbrugerelektronik.

FR-4

Fr-4 er en avanceret flammehæmmende laminatmulighed. Det er et kompositmateriale fremstillet af glasfibervævet stof og bruges almindeligvis til fremstilling af dobbeltsidet og flerlags PCBS. FR-4 kan modstå højere temperaturer og fysiske tryk end FR-2. It’s also an affordable material, making it a popular choice for manufacturers of high-end consumer electronics. FR-4 bearbejdes ikke hurtigt og kræver fræsning, stempling eller bearbejdet wolframcarbidværktøj.

Radiofrekvens (RF)

RF -substrater er designet til at tillade PCBS at fungere i applikationer, der anvender højeffekt -RF og mikrobølgeovn. RF -substrater bruges mest til PCBS installeret i militærelektronik, avionik og avionik. Det er imidlertid vigtigt at bemærke, at nogle forbrugerelektronikprodukter indeholder denne type substrat. Plasten, der udgør et typisk RF -substrat, genererer ikke meget isolering og fungerer godt til opgaven med at generere store strømme. RF og mikrobølge PCBS har normalt kun et eller to lag.

fleksibel

Selvom de fleste printkort er flade og stive, er der nogle innovative PCBS, der kan bøje i næsten enhver retning uden at gå i stykker. Fleksible kredsløb kræver en lignende, men unik form for isolering. Fleksible kredsløb er normalt beskyttet med et SPRAY af PCB -isolering, ud over at plastfilm er et populært valg. Fleksible kredsløb kræver tynd, stærk PCB -isoleringsbelægning, så de kan bevæge sig frit og passe i trange rum.

metal

Valget af metal som isolator kan virke underligt. Metaller er normalt elektrisk ledende, og utilsigtet ledning kan få et printkort til at gå i stykker, tage ild eller smelte. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. Metal er en fremragende varmeleder og kan modstå enorme strømme uden at bryde eller brænde. PCBS installeret i elektrisk ladet udstyr, der bruger meget strøm, kan kræve, at metalsubstrater fungerer effektivt.

Industriindflydelse

For at forhindre printkortet i at overophedes, tage ild eller tage ild, skal det være tilstrækkeligt isoleret. The type of insulation corresponds to the type of use provided by the PCB.

Elektroniske PCBS til generelle formål er velegnede til brug med enklere og mere omkostningseffektive FR-2 eller FR-4 underlag. RF -substrater er mere velegnede til applikationer, der involverer højeffekt -RF.

Fleksible underlag som f.eks. Plast er velegnede til at opfylde kravene til isolering af fleksible kredsløb. Metaller er derimod fremragende varmeledere, samtidig med at de holder elektronerne kølige.