PCB ili tiskana pločica stvara toplinu kad kroz nju protiče električna struja. Bez odgovarajuće izolacije, ova toplina može uzrokovati ozbiljne probleme za PCBS.

Zašto je PCBS -u potrebna izolacija?

Prije nego što razumijete izolaciju PCB -a, morate razumjeti: Što je PCB?

PCBS ili tiskane ploče mali su zeleni kvadratići s bakrenim pločama (ali i u drugim bojama). Može se pronaći u gotovo svakom elektroničkom uređaju! Tiskane ploče omogućuju ispravno funkcioniranje elektroničkih uređaja, čineći ih vitalnim, ali nevidljivim dijelom svakodnevnog života. Bez njih računala, telefoni, televizori i elektronika ne bi funkcionirali niti postojali.

Električni je vrlo moćan za PCB. PCBS sadrži tiskane bakrene žice pa prirodno provode električnu struju. Međutim, električne komponente mogu predstavljati opasnost ako nisu zatvorene u neprovodnom kućištu ili postanu prevruće. PCB mora biti izoliran kako bi se spriječila korozija bakra i smanjio slučajni kontakt s vodljivim materijalima. Pravilna izolacija može spriječiti pregrijavanje ili eksploziju PCB -a.

Postoji nekoliko načina za izolaciju PCB -a. Postoji nekoliko uobičajenih izolacijskih materijala, ali točna vrsta izolacije obično ovisi o primjeni dizajna PCB -a.

Izvor fotografije: pixabay

PCB izolacijski materijal

Uobičajeni izolacijski materijali od PCB-a obično su oblikovani kao neprovodne podloge koje se mogu stopiti zajedno u više slojeva kako bi se omogućilo pravilno strujanje kroz cijelu pločicu. Jednostavniji PCBS-ovi mogu biti jednostrani ili jednoslojni. Složeni PCBS-ovi, poput onih koji se koriste za brze digitalne komunikacije, mogu sadržavati više od dva desetaka slojeva.

Kalkulator izolacije PCB -a može vam pomoći u određivanju puzanja i električnog zazora, što će biti odlučujući faktor u točnoj vrsti i količini izolacijskog materijala. Puzna staza je najkraća udaljenost između vodljivih dijelova, a zračnost je element odvojen zrakom, a ne podlogom. Razumijevanje puzanja i električnog zazora bitno je za izračun izolacije PCB -a.

Proizvođači PCB-a mogu odabrati različite materijale za izolaciju, od jeftine plastike poput FR-2 do robusnih metala poput aluminija. Izolacijski materijal PCB -a obično određuje njegovu upotrebu. Na primjer, PCB u jeftino izrađenoj elektroničkoj igrački ne bi trebao istu vrstu izolacije kao PCB u satelitu.

Kako bismo bolje razumjeli izolaciju PCB -a i izolacijske materijale, istražimo pet najčešćih oblika izolacije PCB -a.

FR-2

Fr-2 je laminat niske otpornosti na vatru, niske kvalitete. Izrađen je od kompozita papira i plastificirane fenolne smole, što ga čini laganim i izdržljivim. Jednostrane ploče obično koriste ovaj materijal. FR-2 je bez halogena i hidrofoban i može se lako prešati ili mljeti. FR-2 jedna je od najjeftinijih opcija za izolaciju PCB-a i uobičajen je izbor za tvrtke koje proizvode jednokratnu potrošačku elektroniku.

FR-4

Fr-4 je napredna opcija laminata usporivača plamena. To je kompozitni materijal izrađen od tkanine od stakloplastike i obično se koristi u proizvodnji dvostranih i višeslojnih PCBS-a. FR-4 može izdržati veće temperature i fizičke tlakove od FR-2. Također je pristupačan materijal, pa je popularan izbor za proizvođače vrhunske potrošačke elektronike. FR-4 se ne obrađuje brzo, zahtijeva glodanje, štancanje ili alate od volframovog karbida.

Radio frekvencija (RF)

RF podloge dizajnirane su tako da omogućuju rad PCBS -a u aplikacijama koje koriste RF i mikrovalnu pećnicu velike snage. RF podloge najčešće se koriste za PCBS ugrađene u vojnu elektroniku, avioniku i avioniku. Važno je napomenuti, međutim, da neki proizvodi za potrošačku elektroniku sadrže ovu vrstu podloge. Plastika koja čini tipičnu RF podlogu ne stvara veliku izolaciju i dobro se ponaša pri generiranju velikih struja. RF i mikrotalasni PCBS obično imaju samo jedan ili dva sloja.

fleksibilan

Iako je većina tiskanih ploča ravnih i krutih, postoje neki inovativni PCBS -ovi koji se mogu saviti u gotovo bilo kojem smjeru bez loma. Fleksibilni krugovi zahtijevaju sličan, ali jedinstven oblik izolacije. Fleksibilni krugovi obično su zaštićeni SPREY -om od PCB izolacije, osim što je plastični film popularan izbor. Fleksibilni krugovi zahtijevaju tanak, jak PCB izolacijski premaz kako bi se mogli slobodno kretati i stati u uske prostore.

metal

Izbor metala kao izolatora može se činiti čudnim. Metali su obično električno vodljivi, a slučajno provođenje može uzrokovati kvar PCB -a, zapaliti se ili rastopiti. Međutim, u nekim slučajevima PCB s metalnom podlogom može biti povoljniji. Metal je izvrstan vodič topline i može izdržati velike struje bez lomljenja ili gorenja. PCBS ugrađen u električno napunjenu opremu koja troši puno energije može zahtijevati metalne podloge za učinkovito funkcioniranje.

Utjecaj industrije

Kako bi se spriječilo pregrijavanje, zapaljivanje ili požar PCB -a, mora biti odgovarajuće izoliran. Vrsta izolacije odgovara vrsti uporabe koju daje PCB.

Elektronički PCBS opće namjene prikladni su za uporabu s jednostavnijim i isplativijim podlogama FR-2 ili FR-4. RF podloge prikladnije su za primjene koje uključuju RF velike snage.

Fleksibilne podloge, poput plastike, dobro su prilagođene zahtjevima izolacije fleksibilnih ploča. Metali su, s druge strane, izvrsni vodiči topline, a energetske elektrone hlade.