Miksi PCBS tarvitsee eristyksen?

A PCB or piirilevy tuottaa lämpöä, kun sen läpi virtaa sähkövirta. Ilman asianmukaista eristystä tämä lämpö voi aiheuttaa vakavia ongelmia PCBS: lle.

Ennen kuin ymmärrät PCB -eristyksen, sinun on ymmärrettävä: Mikä 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! Painetut piirilevyt mahdollistavat elektronisten laitteiden oikean toiminnan, mikä tekee niistä tärkeän mutta näkymättömän osan jokapäiväistä elämää. Ilman niitä tietokoneet, puhelimet, televisiot ja elektroniikka eivät toimisi tai niitä olisi olemassa.

Sähkö on erittäin voimakas PCB: lle. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Sähkökomponentit voivat kuitenkin aiheuttaa vaaraa, jos niitä ei suljeta johtamattomaan koteloon tai ne kuumenevat liikaa. Piirilevy on eristettävä kuparikorroosion estämiseksi ja tahattoman kosketuksen johtavien materiaalien estämiseksi. 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.

Kuvan lähde: pixabay

PCB -eristysmateriaali

Yleiset PCB-eristemateriaalit muodostetaan yleensä johtamattomiksi substraateiksi, jotka voidaan sulattaa yhteen useissa kerroksissa, jotta virta kulkee oikein koko piirilevyn läpi. Yksinkertaisemmat PCBS: t voivat olla yksipuolisia tai yksikerroksisia. 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. Ryömintäetäisyys on lyhin etäisyys johtavien osien välillä, ja välys on elementti, joka on erotettu ilmalla eikä alustalla. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

Piirilevyvalmistajat voivat halutessaan käyttää erilaisia materiaaleja eristykseen, edullisista muoveista, kuten FR-2, kestäviin metalleihin, kuten alumiiniin. The insulating material of a PCB usually determines its use. Esimerkiksi halvalla valmistetun elektronisen lelun piirilevy ei tarvitse samantyyppistä eristystä kuin satelliitin piirilevy.

Ymmärtääksesi paremmin PCB -eristys- ja eristemateriaaleja, tutkitaan viittä yleisintä PCB -eristysmuotoa.

FR-2

Fr-2 on heikkolaatuinen palonestoainelaminaatti. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. Yksipuoliset piirilevyt käyttävät yleensä tätä materiaalia. FR-2 on halogeeniton ja hydrofobinen, ja se voidaan helposti puristaa tai jauhaa. FR-2 on yksi halvimmista PCB-eristysvaihtoehdoista, ja se on yleinen valinta yrityksille, jotka valmistavat kertakäyttöisiä kulutuselektroniikkaa.

FR-4

Fr-4 on edistyksellinen palonestoainelaminaatti. Se on lasikuitukudoksesta valmistettu komposiittimateriaali, ja sitä käytetään yleisesti kaksipuolisten ja monikerroksisten PCBS-materiaalien valmistuksessa. FR-4 kestää korkeampia lämpötiloja ja fyysisiä paineita kuin FR-2. Se on myös edullinen materiaali, joten se on suosittu valinta huippuluokan kulutuselektroniikan valmistajille. FR-4 ei ole koneistettu nopeasti, ja se vaatii jyrsintä-, leimaus- tai koneistettuja volframikarbidityökaluja.

Radiotaajuus (RF)

RF -substraatit on suunniteltu mahdollistamaan PCBS: n toiminta sovelluksissa, joissa käytetään suuritehoista RF: tä ja mikroaaltouunia. RF -substraatteja käytetään yleisimmin PCBS: ään, joka asennetaan armeijan elektroniikkaan, ilmailutekniikkaan ja ilmailutekniikkaan. On kuitenkin tärkeää huomata, että jotkut kulutuselektroniikkatuotteet sisältävät tämän tyyppistä alustaa. Tyypillisen RF -substraatin muodostavat muovit eivät muodosta paljon eristystä ja toimivat hyvin suurten virtausten tuottamisessa. RF- ja mikroaalto -PCBS -levyissä on yleensä vain yksi tai kaksi kerrosta.

joustava

Vaikka useimmat piirilevyt ovat litteitä ja jäykkiä, on olemassa joitakin innovatiivisia piirilevyjä, jotka voivat taipua melkein mihin tahansa suuntaan rikkomatta. Joustavat piirit vaativat samanlaisen mutta ainutlaatuisen eristysmuodon. Joustavat piirit on yleensä suojattu A SPRAY PCB -eristeellä, ja muovikalvo on suosittu valinta. Joustavat piirit vaativat ohuen, vahvan piirilevyeristyspinnoitteen, jotta ne voivat liikkua vapaasti ja mahtua ahtaisiin tiloihin.

metalli-

Metallin valinta eristeenä voi tuntua oudolta. Metallit johtavat yleensä sähköä, ja tahaton johtaminen voi aiheuttaa piirilevyn vikaantumisen, syttymisen tai sulamisen. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. Metalli on erinomainen lämmönjohdin ja kestää suuria virtauksia rikkomatta tai polttamatta. Paljon virtaa kuluttaviin sähköisesti ladattuihin laitteisiin asennettu PCBS voi vaatia metallialustojen toimivuuden.

Teollisuuden vaikutus

Jotta piirilevy ei ylikuumene, syty tai syty, se on eristettävä asianmukaisesti. Eristystyyppi vastaa piirilevyn käyttötapaa.

Yleiskäyttöiset elektroniset PCBS-levyt sopivat käytettäväksi yksinkertaisempien ja kustannustehokkaampien FR-2- tai FR-4-alustojen kanssa. RF -substraatit sopivat paremmin sovelluksiin, joissa käytetään suuritehoista RF: tä.

Joustavat alustat, kuten muovit, sopivat hyvin joustavien piirilevyjen eristysvaatimuksiin. Metallit puolestaan ovat erinomaisia lämmönjohtimia pitäen samalla tehoelektronit viileinä.