A PCB or trükkplaat tekitab soojust, kui sellest voolab elektrivool. Ilma korraliku isolatsioonita võib see kuumus põhjustada PCBS -i jaoks tõsiseid probleeme.

Miks PCBS vajab isolatsiooni?

Enne PCB isolatsiooni mõistmist peate mõistma: Mis on 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! Trükkplaadid võimaldavad elektroonikaseadmetel korralikult toimida, muutes need igapäevaelu oluliseks, kuid nähtamatuks osaks. Ilma nendeta ei töötaks ega eksisteeriks arvutid, telefonid, telerid ja elektroonika.

Elektriline on PCB jaoks väga võimas. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Elektrilised komponendid võivad aga ohtu kujutada, kui need pole elektrit mittejuhtivasse korpusesse suletud või liiga kuumaks lähevad. PCB peab olema isoleeritud, et vältida vase korrosiooni ja vähendada juhuslikku kontakti juhtivate materjalidega. 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.

Foto allikas: pixabay

PCB isoleermaterjal

Tavalised trükkplaatide isolatsioonimaterjalid on tavaliselt moodustatud mittejuhtivate aluspindadena, mida saab mitme kihina kokku sulatada, et vool saaks õigesti voolata läbi kogu trükkplaadi. Lihtsamad PCBS-id võivad olla ühepoolsed või ühekihilised. 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. Liigumiskaugus on juhtivate osade vaheline lühim vahemaa ja kliirens on pigem õhuga kui aluspinnaga eraldatud element. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

Trükkplaatide tootjad saavad isolatsiooniks kasutada mitmesuguseid materjale, alates odavatest plastidest nagu FR-2 ja lõpetades vastupidavate metallidega, nagu alumiinium. The insulating material of a PCB usually determines its use. Näiteks ei vaja odavalt valmistatud elektroonilise mänguasja trükkplaat sama tüüpi isolatsiooni kui satelliidi PCB.

PCB isolatsiooni ja isolatsioonimaterjalide paremaks mõistmiseks uurime viit levinumat PCB isolatsiooni vormi.

FR-2

Fr-2 on madala kvaliteediga leegiaeglustav laminaat. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. Tavaliselt kasutavad seda materjali ühepoolsed trükkplaadid. FR-2 on halogeenivaba ja hüdrofoobne ning seda saab kergesti pressida või freesida. FR-2 on üks odavamaid PCB isolatsiooni võimalusi ja see on tavaline valik ettevõtetele, kes toodavad ühekordselt kasutatavat tarbeelektroonikat.

FR-4

Fr-4 on täiustatud leegiaeglustav laminaat. See on komposiitmaterjal, mis on valmistatud klaaskiust kootud kangast ja mida kasutatakse tavaliselt kahepoolse ja mitmekihilise PCBS-i valmistamisel. FR-4 talub kõrgemat temperatuuri ja füüsilist survet kui FR-2. It’s also an affordable material, making it a popular choice for manufacturers of high-end consumer electronics. FR-4 ei töödelda kiiresti, see nõuab freesimist, stantsimist või töödeldud volframkarbiidist tööriistu.

Raadiosagedus (RF)

RF -substraadid on loodud võimaldama PCBS -il töötada rakendustes, mis kasutavad suure võimsusega RF -d ja mikrolaineahju. RF -substraate kasutatakse kõige sagedamini sõjaväelektroonikasse, avioonikasse ja avioonikasse paigaldatud PCBS -ide jaoks. Oluline on aga märkida, et mõned olmeelektroonika tooted sisaldavad seda tüüpi substraati. Plastid, mis moodustavad tüüpilise RF -substraadi, ei tekita palju isolatsiooni ja toimivad hästi suurte voolude tekitamiseks. Raadiosagedus- ja mikrolaineahelal on tavaliselt ainult üks või kaks kihti.

paindlik

Kuigi enamik trükkplaate on tasased ja jäigad, on mõned uuenduslikud trükkplaadid, mis võivad painduda peaaegu igas suunas ilma purunemiseta. Paindlikud ahelad vajavad sarnast, kuid ainulaadset isolatsioonivormi. Paindlikud ahelad on tavaliselt kaitstud A SPRAY PCB isolatsiooniga, lisaks on plastkile populaarne valik. Painduvad ahelad vajavad õhukest ja tugevat PCB isolatsioonikihti, et need saaksid vabalt liikuda ja sobida kitsastesse kohtadesse.

metall

Metalli valik isolaatorina võib tunduda kummaline. Metallid on tavaliselt elektrit juhtivad ja juhuslik juhtimine võib põhjustada PCB rikke, süttimise või sulamise. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. Metall on suurepärane soojusjuht ja talub tohutut voolu ilma purunemata või põletamata. Elektriliselt laetud seadmetesse paigaldatud PCBS, mis tarbib palju energiat, võib tõhusaks toimimiseks nõuda metallist aluspindu.

Tööstuse mõju

PCB ülekuumenemise, süttimise või süttimise vältimiseks peab see olema piisavalt isoleeritud. The type of insulation corresponds to the type of use provided by the PCB.

Üldotstarbelised elektroonilised PCBS-id sobivad kasutamiseks lihtsamate ja kulutõhusamate FR-2 või FR-4 aluspindadega. RF -substraadid on sobivamad rakendustele, mis hõlmavad suure võimsusega RF -d.

Painduvad aluspinnad, nagu plastikud, sobivad hästi painduvate trükkplaatide isolatsiooninõuete täitmiseks. Metallid on seevastu suurepärased soojusjuhid, hoides samal ajal jõuelektronid jahedana.