A PCB or تخته مدار چاپی هنگامی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند ، گرما ایجاد می کند. بدون عایق مناسب ، این گرما می تواند مشکلات جدی را برای PCBS ایجاد کند.

چرا PCBS به عایق نیاز دارد؟

قبل از اینکه بتوانید عایق PCB را درک کنید ، باید بدانید: PCB چیست؟

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! تابلوهای مدار چاپی دستگاه های الکترونیکی را قادر می سازد تا به درستی کار کنند و آنها را به بخشی حیاتی اما نامرئی از زندگی روزمره تبدیل می کند. بدون آنها ، رایانه ، تلفن ، تلویزیون و وسایل الکترونیکی کار نمی کنند یا وجود ندارند.

الکتریکی برای PCB بسیار قدرتمند است. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. با این حال ، اجزای الکتریکی اگر در محفظه ای غیر رسانا قرار نگیرند یا خیلی داغ شوند ، می توانند خطری ایجاد کنند. برای جلوگیری از خوردگی مس و کاهش تماس تصادفی با مواد رسانا ، PCB باید عایق بندی شود. 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.

منبع عکس: pixabay

مواد عایق PCB

مواد عایق رایج PCB معمولاً به عنوان بسترهای غیر رسانا تشکیل می شوند که می توانند در چندین لایه با هم ترکیب شوند تا جریان به درستی در کل برد مدار جریان یابد. PCBS ساده تر می تواند یک طرفه یا تک لایه باشد. 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. فاصله خزش کوتاهترین فاصله بین قطعات رسانا است و ترخیص عنصری است که به جای بستر با هوا جدا شده است. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

تولید کنندگان PCB می توانند از انواع مختلف مواد برای عایق سازی استفاده کنند ، از پلاستیک های ارزان قیمت مانند FR-2 گرفته تا فلزات مقاوم مانند آلومینیوم. The insulating material of a PCB usually determines its use. به عنوان مثال ، PCB در یک اسباب بازی الکترونیکی ارزان قیمت نیازی به عایق مشابه PCB در ماهواره ندارد.

برای درک بهتر عایق PCB و مواد عایق ، بیایید پنج رایج ترین شکل عایق PCB را بررسی کنیم.

FR-2

Fr-2 یک گزینه ورقه ورقه مقاوم در برابر شعله کم است. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. تابلوهای مدار یک طرفه معمولاً از این مواد استفاده می کنند. FR-2 فاقد هالوژن و آبگریز است و می توان آن را به راحتی فشرده یا آسیاب کرد. FR-2 یکی از ارزان ترین گزینه ها برای عایق کاری PCB است و برای شرکت های تولید کننده لوازم الکترونیکی یکبار مصرف رایج است.

FR-4

Fr-4 یک گزینه لمینت مقاوم در برابر شعله است. این ماده کامپوزیتی است که از پارچه فایبرگلاس بافته شده است و معمولاً در ساخت PCBS دو طرفه و چند لایه استفاده می شود. FR-4 می تواند دماها و فشارهای فیزیکی بیشتری را نسبت به FR-2 تحمل کند. It’s also an affordable material, making it a popular choice for manufacturers of high-end consumer electronics. FR-4 سریع ماشینکاری نمی شود و نیاز به فرز ، مهر زنی یا ابزار کاربید تنگستن دارد.

فرکانس رادیویی (rf)

بسترهای RF به گونه ای طراحی شده اند که به PCBS اجازه می دهد در برنامه هایی با استفاده از RF قدرت قوی و مایکروویو کار کند. بسترهای RF بیشتر برای PCBS نصب شده در الکترونیک نظامی ، هواپیما و هواپیما استفاده می شود. با این حال ، توجه به این نکته ضروری است که برخی از محصولات الکترونیکی مصرفی حاوی این نوع بستر هستند. پلاستیک هایی که یک بستر معمولی RF را تشکیل می دهند ، عایق زیادی تولید نمی کنند و برای وظیفه ایجاد جریانهای بزرگ عملکرد خوبی دارند. RF و PCBS مایکروویو معمولاً فقط یک یا دو لایه دارند.

قابل انعطاف

اگرچه بیشتر تابلوهای مدار چاپی صاف و سفت هستند ، اما برخی از PCBS های ابتکاری وجود دارد که می توانند تقریباً در هر جهتی بدون شکستن خم شوند. مدارهای انعطاف پذیر به عایق مشابه اما منحصر به فرد نیاز دارند. مدارهای انعطاف پذیر معمولاً با اسپری عایق PCB محافظت می شوند ، علاوه بر این فیلم پلاستیکی یک انتخاب محبوب است. مدارهای انعطاف پذیر به پوشش نازک و قوی PCB نیاز دارند تا بتوانند آزادانه حرکت کرده و در فضاهای تنگ قرار گیرند.

فلز

انتخاب فلز به عنوان عایق ممکن است عجیب به نظر برسد. فلزات به طور معمول رسانای الکتریکی هستند و رسانایی تصادفی می تواند باعث خرابی ، آتش سوزی یا ذوب شدن PCB شود. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. فلز رسانای عالی گرما است و می تواند در برابر جریانات عظیم بدون شکستن یا سوختن مقاومت کند. PCBS نصب شده در تجهیزات دارای بار الکتریکی که نیروی زیادی مصرف می کند ، ممکن است برای عملکرد م requireثر به بسترهای فلزی نیاز داشته باشد.

نفوذ صنعت

برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد ، آتش گرفتن یا آتش گرفتن PCB ، باید عایق بندی مناسبی داشته باشد. The type of insulation corresponds to the type of use provided by the PCB.

PCBS الکترونیکی چند منظوره برای استفاده با بسترهای FR-2 یا FR-4 ساده تر و مقرون به صرفه مناسب است. بسترهای RF برای کاربردهایی که شامل RF با توان بالا هستند مناسب تر است.

بسترهای انعطاف پذیر مانند پلاستیک ها برای برآوردن الزامات عایق تابلوهای مدار انعطاف پذیر مناسب هستند. از طرف دیگر فلزات رسانای عالی گرما هستند در حالی که الکترونهای قدرت را خنک نگه می دارند.