A PCB or छापील सर्कीट बोर्ड जेव्हा विद्युत प्रवाह त्यातून वाहतो तेव्हा उष्णता निर्माण करतो. योग्य इन्सुलेशनशिवाय, ही उष्णता पीसीबीएससाठी गंभीर समस्या निर्माण करू शकते.

पीसीबीएसला इन्सुलेशनची गरज का आहे?

पीसीबी इन्सुलेशन समजून घेण्यापूर्वी, आपण हे समजून घेतले पाहिजे: पीसीबी म्हणजे काय?

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! मुद्रित सर्किट बोर्ड इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांना योग्यरित्या कार्य करण्यास सक्षम करतात, ज्यामुळे ते दैनंदिन जीवनाचा एक महत्त्वाचा परंतु अदृश्य भाग बनतात. Without them, computers, telephones, televisions and electronics would not work or exist.

पीसीबीसाठी इलेक्ट्रिकल खूप शक्तिशाली आहे. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. तथापि, विद्युतीय घटक धोकादायक ठरू शकतात जर ते नॉन-कंडक्टिव्ह हाऊसिंगमध्ये बंद नसतील किंवा खूप गरम झाले असतील. तांबे गंज टाळण्यासाठी आणि प्रवाहकीय साहित्याशी अपघाती संपर्क कमी करण्यासाठी पीसीबीला इन्सुलेट करणे आवश्यक आहे. 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.

फोटो स्त्रोत: पिक्साबे

पीसीबी इन्सुलेट सामग्री

सामान्य पीसीबी इन्सुलेशन साहित्य सहसा नॉन-कंडक्टिव्ह सब्सट्रेट्स म्हणून तयार केले जाते जे संपूर्ण सर्किट बोर्डमधून वर्तमान योग्यरित्या प्रवाहित करण्यासाठी अनेक स्तरांमध्ये एकत्र केले जाऊ शकते. सोपा पीसीबीएस एकतर्फी किंवा सिंगल-लेयर असू शकतो. 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. क्रीपेज अंतर हे प्रवाहकीय भागांमधील सर्वात कमी अंतर आहे आणि क्लिअरन्स हे सब्सट्रेटऐवजी हवेने वेगळे केलेले घटक आहे. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

पीसीबी उत्पादक इन्सुलेशनसाठी विविध प्रकारचे साहित्य वापरणे निवडू शकतात, एफआर -2 सारख्या स्वस्त प्लास्टिकपासून ते अॅल्युमिनियमसारख्या खडबडीत धातूंपर्यंत. 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.

पीसीबी इन्सुलेशन आणि इन्सुलेशन सामग्री चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, पीसीबी इन्सुलेशनचे पाच सर्वात सामान्य प्रकार एक्सप्लोर करूया.

फ्रान्स-2

Fr-2 हा लो ग्रेड फ्लेम रिटार्डंट लॅमिनेट पर्याय आहे. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. एकल-बाजूचे सर्किट बोर्ड सहसा ही सामग्री वापरतात. FR-2 हॅलोजनमुक्त आणि हायड्रोफोबिक आहे आणि सहजपणे दाबले किंवा दळले जाऊ शकते. FR-2 पीसीबी इन्सुलेशनसाठी सर्वात स्वस्त पर्यायांपैकी एक आहे आणि डिस्पोजेबल कन्झ्युमर इलेक्ट्रॉनिक्स बनवणाऱ्या कंपन्यांसाठी हा एक सामान्य पर्याय आहे.

फ्रान्स-4

Fr-4 एक प्रगत ज्वाला retardant laminate पर्याय आहे. It is a composite material made of fiberglass woven fabric and is commonly used in the manufacture of double-sided and multi-layer PCBS. FR-4 FR-2 पेक्षा जास्त तापमान आणि शारीरिक दाब सहन करू शकतो. 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.

रेडिओ फ्रिक्वेन्सी (आरएफ)

आरएफ सबस्ट्रेट्स उच्च पॉवर आरएफ आणि मायक्रोवेव्ह वापरून अनुप्रयोगांमध्ये पीसीबीएस चालवण्याची परवानगी देण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. लष्करी इलेक्ट्रॉनिक्स, एव्हिओनिक्स आणि एव्हिओनिक्समध्ये स्थापित पीसीबीएससाठी आरएफ सबस्ट्रेट्स सामान्यतः वापरले जातात. तथापि, हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की काही ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादनांमध्ये या प्रकारचे सब्सट्रेट असते. ठराविक आरएफ सब्सट्रेट बनवणारे प्लास्टिक मोठ्या प्रमाणावर इन्सुलेशन तयार करत नाहीत आणि मोठ्या प्रवाह निर्माण करण्याच्या कार्यासाठी चांगले काम करतात. आरएफ आणि मायक्रोवेव्ह पीसीबीएसमध्ये सहसा फक्त एक किंवा दोन स्तर असतात.

लवचिक

जरी बहुतेक मुद्रित सर्किट बोर्ड सपाट आणि कडक असले तरी, काही नाविन्यपूर्ण पीसीबीएस आहेत जे न मोडता जवळजवळ कोणत्याही दिशेने वाकू शकतात. लवचिक सर्किट्सला इन्सुलेशनच्या समान परंतु अद्वितीय स्वरूपाची आवश्यकता असते. लवचिक सर्किट्स सहसा पीसीबी इन्सुलेशनच्या स्प्रेसह संरक्षित असतात, प्लास्टिक फिल्म व्यतिरिक्त एक लोकप्रिय पर्याय आहे. लवचिक सर्किटला पातळ, मजबूत पीसीबी इन्सुलेशन कोटिंगची आवश्यकता असते जेणेकरून ते मुक्तपणे हलू शकतील आणि घट्ट जागांमध्ये बसतील.

धातू

इन्सुलेटर म्हणून धातूची निवड विचित्र वाटू शकते. धातू सामान्यतः विद्युत प्रवाहकीय असतात आणि अपघाती वाहनामुळे पीसीबी अयशस्वी होऊ शकते, आग लागली किंवा वितळली जाऊ शकते. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. धातू उष्णतेचा एक उत्कृष्ट वाहक आहे आणि तो खंडित किंवा जळल्याशिवाय प्रचंड प्रवाह सहन करू शकतो. पीसीबीएस इलेक्ट्रिकल चार्ज केलेल्या उपकरणांमध्ये स्थापित केले जाते जे भरपूर वीज वापरते त्यांना प्रभावीपणे कार्य करण्यासाठी मेटल सबस्ट्रेटची आवश्यकता असू शकते.

उद्योगाचा प्रभाव

पीसीबीला जास्त गरम होण्यापासून, आग लागण्यापासून किंवा आग लागण्यापासून रोखण्यासाठी, ते पुरेसे इन्सुलेटेड असणे आवश्यक आहे. The type of insulation corresponds to the type of use provided by the PCB.

सामान्य-उद्देश इलेक्ट्रॉनिक पीसीबीएस सोपे आणि अधिक किफायतशीर FR-2 किंवा FR-4 सबस्ट्रेटसह वापरण्यासाठी योग्य आहेत. आरएफ सबस्ट्रेट्स उच्च पॉवर आरएफ असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी अधिक योग्य आहेत.

लवचिक सब्सट्रेट्स जसे की प्लास्टिक, लवचिक सर्किट बोर्डांच्या इन्सुलेशन आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी योग्य आहेत. दुसरीकडे, धातू हे उष्णतेचे उत्कृष्ट वाहक असतात जेव्हा पॉवर इलेक्ट्रॉन थंड ठेवतात.