A PCB or placa de circuíto impreso xera calor cando atravesa unha corrente eléctrica. Sen un illamento adecuado, esta calor pode causar serios problemas no PCBS.

Por que o PCBS precisa illamento?

Antes de comprender o illamento do PCB, debes entender: Que é o 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! As placas de circuítos impresos permiten que os dispositivos electrónicos funcionen correctamente, converténdoos nunha parte vital pero invisible da vida cotiá. Without them, computers, telephones, televisions and electronics would not work or exist.

O eléctrico é moi potente para os PCB. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Non obstante, os compoñentes eléctricos poden representar un perigo se non están encerrados nunha carcasa non condutora ou se están demasiado quentes. O PCB debe estar illado para evitar a corrosión do cobre e reducir o contacto accidental con materiais condutores. 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.

Photo source: pixabay

Material illante de PCB

Os materiais comúns de illamento de PCB adoitan formarse como substratos non condutores que se poden fusionar en varias capas para permitir que a corrente flúa correctamente por toda a placa de circuíto. Os PCBS máis sinxelos poden ser dunha soa cara ou dunha soa 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. A distancia de fluencia é a distancia máis curta entre as partes condutoras e o espazo libre é o elemento separado polo aire en lugar do substrato. Comprender a distancia de fluencia e a distancia eléctrica é esencial para calcular o illamento do PCB.

Os fabricantes de PCB poden optar por empregar unha variedade de materiais diferentes para illar, desde plásticos baratos como o FR-2 ata metais resistentes como o aluminio. The insulating material of a PCB usually determines its use. For example, the PCB in a cheaply made electronic toy would not need the same type of insulation as the PCB in a satellite.

Para comprender mellor o illamento de PCB e os materiais de illamento, exploremos as cinco formas máis comúns de illamento de PCB.

FR-2

Fr-2 é unha opción de laminado ignífugo de baixo grao. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. As placas de circuíto dunha soa cara adoitan empregar este material. O FR-2 é libre de halóxenos e hidrófobo e pódese prensar ou fresar facilmente. O FR-2 é unha das opcións máis baratas para o illamento de PCB e é unha opción común para as empresas que fabrican produtos electrónicos desbotables.

FR-4

Fr-4 é unha opción avanzada de laminado ignífugo. It is a composite material made of fiberglass woven fabric and is commonly used in the manufacture of double-sided and multi-layer PCBS. O FR-4 pode soportar temperaturas e presións físicas máis altas que o FR-2. It’s also an affordable material, making it a popular choice for manufacturers of high-end consumer electronics. The FR-4 is not machined fast, requiring milling, stamping or machined tungsten carbide tools.

Frecuencia de radio (rf)

RF substrates are designed to allow PCBS to operate in applications using high power RF and microwave. Os substratos de RF úsanse máis comúnmente para PCBS instalados en electrónica militar, aviónica e aviónica. Non obstante, é importante ter en conta que algúns produtos de electrónica de consumo conteñen este tipo de substrato. Os plásticos que forman un substrato de RF típico non xeran moito illamento e funcionan ben para a tarefa de xerar grandes correntes. O PCBS de RF e microondas normalmente só ten unha ou dúas capas.

flexible

Aínda que a maioría das placas de circuíto impreso son planas e ríxidas, hai algúns PCBS innovadores que poden dobrarse en case calquera dirección sen romper. Os circuítos flexibles requiren unha forma de illamento similar pero única. Flexible circuits are usually protected with A SPRAY of PCB insulation, in addition to plastic film is a popular choice. Os circuítos flexibles requiren un revestimento de illamento PCB delgado e resistente para que poidan moverse libremente e encaixar en espazos axustados.

metal

A elección do metal como illante pode parecer estraña. Os metais normalmente son eléctricamente condutores e a condución accidental pode causar un fallo, incendio ou derretemento dun PCB. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. O metal é un excelente condutor de calor e pode soportar enormes correntes sen romper nin queimar. Os PCBS instalados en equipos con carga eléctrica que consumen moita enerxía poden requirir que os sustratos metálicos funcionen de xeito eficaz.

Influencia da industria

Para evitar que o PCB se recaliente, prenda lume ou prenda, debe estar illado adecuadamente. The type of insulation corresponds to the type of use provided by the PCB.

Os PCBS electrónicos de uso xeral son axeitados para o seu uso con substratos FR-2 ou FR-4 máis sinxelos e económicos. Os substratos RF son máis axeitados para aplicacións que inclúen RF de alta potencia.

Os substratos flexibles como os plásticos son adecuados para cumprir os requisitos de illamento das placas de circuítos flexibles. Os metais, por outra banda, son excelentes condutores de calor mentres manteñen fríos os electróns de potencia.