A PCB or placa de circuito impreso genera calor cuando una corriente eléctrica fluye a través de él. Sin un aislamiento adecuado, este calor puede causar serios problemas a los PCBS.

¿Por qué los PCBS necesitan aislamiento?

Antes de que pueda comprender el aislamiento de PCB, debe comprender: ¿Qué es 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! Las placas de circuito impreso permiten que los dispositivos electrónicos funcionen correctamente, convirtiéndolos en una parte vital pero invisible de la vida cotidiana. Sin ellos, las computadoras, teléfonos, televisores y electrónicos no funcionarían ni existirían.

La electricidad es muy poderosa para PCB. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Sin embargo, los componentes eléctricos pueden representar un peligro si no están encerrados en una carcasa no conductora o se calientan demasiado. La PCB debe estar aislada para evitar la corrosión del cobre y reducir el contacto accidental con materiales conductores. 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.

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Material aislante de PCB

Los materiales de aislamiento de PCB comunes generalmente se forman como sustratos no conductores que se pueden fusionar en múltiples capas para permitir que la corriente fluya correctamente a través de toda la placa de circuito. Los PCBS más simples pueden ser de una sola cara o de una sola capa. 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. La distancia de fuga es la distancia más corta entre las partes conductoras y el espacio libre es el elemento separado por aire en lugar del sustrato. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

Los fabricantes de PCB pueden optar por utilizar una variedad de materiales diferentes para el aislamiento, desde plásticos económicos como el FR-2 hasta metales resistentes como el aluminio. The insulating material of a PCB usually determines its use. Por ejemplo, la PCB de un juguete electrónico de fabricación económica no necesitaría el mismo tipo de aislamiento que la PCB de un satélite.

Para comprender mejor el aislamiento de PCB y los materiales de aislamiento, exploremos las cinco formas más comunes de aislamiento de PCB.

FR-2

Fr-2 es una opción de laminado retardante de llama de bajo grado. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. Las placas de circuito de una cara suelen utilizar este material. El FR-2 no contiene halógenos, es hidrófobo y se puede prensar o moler fácilmente. El FR-2 es una de las opciones más baratas para el aislamiento de PCB y es una opción común para las empresas que fabrican productos electrónicos de consumo desechables.

FR-4

Fr-4 es una opción avanzada de laminado retardante de llama. It is a composite material made of fiberglass woven fabric and is commonly used in the manufacture of double-sided and multi-layer PCBS. El FR-4 puede soportar temperaturas y presiones físicas más altas que el FR-2. It’s also an affordable material, making it a popular choice for manufacturers of high-end consumer electronics. El FR-4 no se mecaniza rápidamente, lo que requiere fresado, estampado o herramientas de carburo de tungsteno mecanizadas.

Radiofrecuencia (rf)

Los sustratos de RF están diseñados para permitir que los PCBS funcionen en aplicaciones que utilizan RF y microondas de alta potencia. Los sustratos de RF se utilizan más comúnmente para PCBS instalados en electrónica militar, aviónica y aviónica. Sin embargo, es importante señalar que algunos productos electrónicos de consumo contienen este tipo de sustrato. Los plásticos que componen un sustrato de RF típico no generan mucho aislamiento y funcionan bien para la tarea de generar grandes corrientes. Los PCBS de RF y microondas suelen tener solo una o dos capas.

flexible

Aunque la mayoría de las placas de circuito impreso son planas y rígidas, existen algunos PCBS innovadores que pueden doblarse en casi cualquier dirección sin romperse. Los circuitos flexibles requieren una forma de aislamiento similar pero única. Los circuitos flexibles generalmente están protegidos con AEROSOL de aislamiento de PCB, además de que la película plástica es una opción popular. Los circuitos flexibles requieren un revestimiento de aislamiento de PCB delgado y fuerte para que puedan moverse libremente y encajar en espacios reducidos.

metal

La elección del metal como aislante puede parecer extraña. Los metales son normalmente conductores de electricidad y la conducción accidental puede hacer que una PCB falle, se incendie o se derrita. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. El metal es un excelente conductor de calor y puede soportar grandes corrientes sin romperse ni quemarse. Los PCBS instalados en equipos con carga eléctrica que consumen mucha energía pueden requerir sustratos metálicos para funcionar de manera eficaz.

Influencia de la industria

Para evitar que la PCB se sobrecaliente, se incendie o se incendie, debe estar adecuadamente aislada. The type of insulation corresponds to the type of use provided by the PCB.

Los PCBS electrónicos de uso general son adecuados para su uso con sustratos FR-2 o FR-4 más simples y rentables. Los sustratos de RF son más adecuados para aplicaciones que involucran RF de alta potencia.

Los sustratos flexibles como los plásticos son adecuados para cumplir con los requisitos de aislamiento de las placas de circuitos flexibles. Los metales, por otro lado, son excelentes conductores de calor mientras mantienen fríos los electrones de potencia.