A PCB or drukātās shēmas plate rada siltumu, kad caur to plūst elektriskā strāva. Bez pienācīgas izolācijas šis siltums var radīt nopietnas problēmas PCBS.

Kāpēc PCBS nepieciešama izolācija?

Pirms jūs varat saprast PCB izolāciju, jums ir jāsaprot: Kas ir 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! Iespiestas shēmas plates ļauj elektroniskajām ierīcēm pareizi darboties, padarot tās par būtisku, bet neredzamu ikdienas sastāvdaļu. Bez tiem datori, telefoni, televizori un elektronika nedarbotos un nepastāvētu.

Elektriskā ir ļoti spēcīga PCB. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Tomēr elektriskās detaļas var radīt briesmas, ja tās nav ievietotas nevadošā korpusā vai nav pārāk karstas. PCB jābūt izolētam, lai novērstu vara koroziju un samazinātu nejaušu saskari ar vadošiem materiāliem. 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.

Foto avots: pixabay

PCB izolācijas materiāls

Parasti PCB izolācijas materiāli parasti tiek veidoti kā nevadošas pamatnes, kuras var sapludināt kopā vairākos slāņos, lai ļautu strāvai pareizi plūst pa visu shēmas plati. Vienkāršākas PCBS var būt vienpusējas vai viena slāņa. 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. Slīdēšanas attālums ir īsākais attālums starp vadošām daļām, un klīrenss ir elements, ko atdala gaiss, nevis pamatne. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

PCB ražotāji var izvēlēties izolācijai izmantot dažādus materiālus, sākot no lētas plastmasas, piemēram, FR-2, līdz izturīgiem metāliem, piemēram, alumīnijam. The insulating material of a PCB usually determines its use. Piemēram, lēti izgatavotas elektroniskās rotaļlietas PCB nebūtu nepieciešama tāda paša veida izolācija kā satelīta PCB.

Lai labāk izprastu PCB izolāciju un izolācijas materiālus, izpētīsim piecus visbiežāk sastopamos PCB izolācijas veidus.

FR-2

Fr-2 ir zemas kvalitātes liesmu slāpējošs lamināta variants. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. Vienpusējās shēmas plates parasti izmanto šo materiālu. FR-2 nesatur halogēnus un ir hidrofobs, un to var viegli presēt vai frēzēt. FR-2 ir viena no lētākajām PCB izolācijas iespējām, un tā ir izplatīta izvēle uzņēmumiem, kas ražo vienreizējās lietošanas plaša patēriņa elektroniku.

FR-4

Fr-4 ir uzlabota liesmu slāpējoša lamināta iespēja. Tas ir kompozītmateriāls, kas izgatavots no stiklšķiedras auduma, un to parasti izmanto divpusēju un daudzslāņu PCBS ražošanā. FR-4 var izturēt augstāku temperatūru un fizisku spiedienu nekā FR-2. Tas ir arī materiāls par pieņemamu cenu, padarot to par populāru izvēli augstākās klases plaša patēriņa elektronikas ražotājiem. FR-4 netiek apstrādāts ātri, un tam ir nepieciešami frēzēšanas, štancēšanas vai apstrādāti volframa karbīda instrumenti.

Radiofrekvence (RF)

RF substrāti ir paredzēti, lai ļautu PCBS darboties lietojumprogrammās, kurās tiek izmantots lieljaudas RF un mikroviļņu krāsns. RF substrātus visbiežāk izmanto PCBS, kas uzstādīti militārajā elektronikā, avionikā un avionikā. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka daži plaša patēriņa elektronikas izstrādājumi satur šāda veida pamatni. Plastmasas, kas veido tipisku RF substrātu, nerada daudz izolācijas un labi darbojas, lai radītu lielas strāvas. RF un mikroviļņu PCBS parasti ir tikai viens vai divi slāņi.

elastīga

Lai gan lielākā daļa iespiedshēmas plates ir plakanas un stingras, ir daži novatoriski PCBS, kas var saliekties gandrīz jebkurā virzienā, nesalaužot. Elastīgajām shēmām nepieciešama līdzīga, bet unikāla izolācijas forma. Elastīgās shēmas parasti tiek aizsargātas ar A SPRAY PCB izolāciju, turklāt plastmasas plēve ir populāra izvēle. Elastīgām shēmām ir nepieciešams plāns, spēcīgs PCB izolācijas pārklājums, lai tās varētu brīvi pārvietoties un iekļauties šaurās vietās.

metāls

Metāla kā izolatora izvēle var šķist dīvaina. Metāli parasti ir elektrību vadoši, un nejauša vadīšana var izraisīt PCB kļūmi, aizdegšanos vai kušanu. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. Metāls ir lielisks siltuma vadītājs un var izturēt milzīgas strāvas, nesalaužot un nededzinot. PCBS, kas uzstādīts elektriski uzlādētā iekārtā, kas patērē daudz enerģijas, var prasīt metāla pamatnes efektīvu darbību.

Rūpniecības ietekme

Lai novērstu PCB pārkaršanu, aizdegšanos vai aizdegšanos, tai jābūt pienācīgi izolētai. Izolācijas veids atbilst izmantošanas veidam, ko nodrošina PCB.

Vispārējas nozīmes elektroniskās PCBS ir piemērotas lietošanai ar vienkāršākām un rentablākām FR-2 vai FR-4 pamatnēm. RF substrāti ir vairāk piemēroti lietojumiem, kas saistīti ar lieljaudas RF.

Elastīgas pamatnes, piemēram, plastmasa, ir labi piemērotas elastīgo shēmu plākšņu izolācijas prasībām. No otras puses, metāli ir lieliski siltuma vadītāji, vienlaikus saglabājot jaudas elektronus vēsus.