A PCB or prentuð hringrás borð myndar hita þegar rafstraumur rennur í gegnum hann. Án réttrar einangrunar getur þessi hiti valdið alvarlegum vandamálum fyrir PCBS.

Hvers vegna þarf PCBS einangrun?

Áður en þú getur skilið PCB einangrun verður þú að skilja: Hvað er 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! Prentuð spjaldtölvur gera rafeindatækjum kleift að virka sem skyldi og gera þau ómissandi en ósýnilegan þátt í daglegu lífi. Án þeirra hefðu tölvur, símar, sjónvörp og rafeindatækni ekki virkað eða verið til.

Rafmagn er mjög öflugt fyrir PCB. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Hins vegar geta rafmagnsíhlutir skapað hættu ef þeir eru ekki lokaðir í óleiðandi húsi eða verða of heitir. PCB verður að einangra til að koma í veg fyrir tæringu á kopar og draga úr slysni í snertingu við leiðandi efni. 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.

Ljósmynd uppspretta: Pixabay

PCB einangrunarefni

Algeng PCB einangrunarefni eru venjulega mynduð sem óleiðandi hvarfefni sem hægt er að sameina í mörgum lögum til að leyfa straumi að renna rétt í gegnum allt hringborðið. Einfaldari PCBS getur verið einhliða eða einlaga. 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. Skriðvegalengd er stysta fjarlægðin milli leiðandi hluta og úthreinsun er frumefnið aðskilið með lofti frekar en undirlaginu. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

Framleiðendur PCB geta valið að nota margs konar mismunandi efni til einangrunar, allt frá ódýru plasti eins og FR-2 til harðgerða málma eins og ál. The insulating material of a PCB usually determines its use. Til dæmis myndi PCB í ódýrt rafrænu leikfangi ekki þurfa sömu einangrun og PCB í gervitungli.

Til að skilja betur PCB einangrun og einangrunarefni, skulum við kanna fimm algengustu gerðir PCB einangrunar.

ENGINN

Fr-2 er lággráðu logavarnarefni lagskipt valkostur. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. Einhliða hringrásarborð nota venjulega þetta efni. FR-2 er halógenfrítt og vatnsfælið og er auðvelt að þrýsta á eða mala. FR-2 er einn ódýrasti kosturinn fyrir PCB einangrun og er algengt val fyrir fyrirtæki sem framleiða einnota neytandi rafeindatækni.

ENGINN

Fr-4 er háþróaður logavarnarefni lagskipt valkostur. Það er samsett efni úr trefjaplasti ofið efni og er almennt notað við framleiðslu á tvíhliða og margra laga PCBS. FR-4 þolir hærra hitastig og líkamlegan þrýsting en FR-2. Það er einnig efni á viðráðanlegu verði, sem gerir það að vinsælum vali fyrir framleiðendur í háþróaðri neytandi rafeindatækni. FR-4 er ekki vinnsla hratt og krefst fræsingar, stimplunar eða vinnslu á wolframkarbíðverkfærum.

Útvarpstíðni (rf)

RF hvarfefni eru hönnuð til að leyfa PCBS að starfa í forritum sem nota mikið afl RF og örbylgjuofn. RF hvarfefni eru oftast notuð fyrir PCBS uppsett í hernaðar rafeindatækni, flugfræði og flugfræði. Það er þó mikilvægt að hafa í huga að sumar rafeindavörur til neytenda innihalda þessa tegund af undirlagi. Plastið sem myndar dæmigerð RF undirlag myndar ekki mikla einangrun og skilar sér vel í því verkefni að búa til stóra strauma. RF og örbylgjuofn PCBS hafa venjulega aðeins eitt eða tvö lög.

sveigjanleg

Þó að flest prentplötur séu flatar og stífar, þá eru til nokkrar nýstárlegar PCBS sem geta beygt sig í næstum hvaða átt sem er án þess að brotna. Sveigjanleg hringrás krefst svipaðrar en einstakrar einangrunar. Sveigjanleg hringrás er venjulega varin með SPRAY PCB einangrun, auk þess að plastfilma er vinsæll kostur. Sveigjanleg hringrás krefst þunnrar, sterkrar PCB einangrunarhúðar svo að þeir geti hreyft sig frjálslega og passað í þröngum rýmum.

málmur

Val á málmi sem einangrunarefni kann að virðast undarlegt. Málmar eru venjulega rafleiðandi og slysaleiðni getur valdið því að PCB bilar, kviknar eða bráðnar. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. Málmur er frábær hitaleiðari og þolir mikla strauma án þess að brjóta eða brenna. PCBS uppsettur í rafhlaðnum búnaði sem eyðir miklum krafti getur krafist málm hvarfefna til að virka á áhrifaríkan hátt.

Áhrif iðnaðarins

Til að koma í veg fyrir að PCB ofhitni, kvikni í eldi eða kvikni þurfi það að vera nægilega einangrað. Tegund einangrunarinnar samsvarar þeirri notkun sem PCB veitir.

Alhliða rafræn PCBS eru hentug til notkunar með einfaldari og hagkvæmari FR-2 eða FR-4 undirlagi. RF hvarfefni eru hentugri fyrir forrit sem fela í sér mikla afl RF.

Sveigjanleg undirlag eins og plast eru vel til þess fallin að mæta einangrunarkröfum sveigjanlegra hringrásartækja. Málmar eru aftur á móti frábærir leiðarar hitans en halda rafmagnsefnum svölum.