A PCB or tiskano vezje proizvaja toploto, ko skozi njo teče električni tok. Brez ustrezne izolacije lahko ta toplota povzroči resne težave za PCBS.

Zakaj PCBS potrebuje izolacijo?

Preden razumete izolacijo PCB, morate razumeti: Kaj je 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! Tiskana vezja omogočajo pravilno delovanje elektronskih naprav, zaradi česar so pomemben, a neviden del vsakdana. Brez njih računalniki, telefoni, televizorji in elektronika ne bi delovali ali obstajali.

Električna energija je zelo močna za PCB. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Vendar pa lahko električne komponente predstavljajo nevarnost, če niso zaprte v neprevodnem ohišju ali se preveč segrejejo. PCB mora biti izoliran, da prepreči korozijo bakra in zmanjša nenamerni stik s prevodnimi materiali. 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.

Vir fotografije: pixabay

PCB izolacijski material

Običajni izolacijski materiali iz tiskanih vezij so običajno oblikovani kot neprevodne podlage, ki jih je mogoče spojiti skupaj v več plasteh, da se omogoči pravilen tok skozi celotno vezje. Preprostejši PCBS je lahko enostranski ali enoslojni. 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. Plazilna razdalja je najkrajša razdalja med prevodnimi deli, zračnost pa element, ki je ločen z zrakom in ne s podlago. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

Proizvajalci PCB-jev se lahko odločijo za uporabo različnih materialov za izolacijo, od poceni plastike, kot je FR-2, do robustnih kovin, kot je aluminij. The insulating material of a PCB usually determines its use. Na primer, tiskana vezja v poceni izdelani elektronski igrači ne bi potrebovala iste vrste izolacije kot tiskana vezja v satelitu.

Da bi bolje razumeli izolacijo PCB in izolacijske materiale, raziščimo pet najpogostejših oblik izolacije PCB.

FR-2

Fr-2 je nizkokakovostni laminat, ki zavira gorenje. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. Enostranska vezja običajno uporabljajo ta material. FR-2 je brez halogenov in hidrofoben ter ga je mogoče enostavno stisniti ali rezkati. FR-2 je ena najcenejših možnosti za izolacijo PCB in je pogosta izbira za podjetja, ki izdelujejo elektroniko za enkratno uporabo.

FR-4

Fr-4 je napredna možnost laminata, ki zavira gorenje. Je kompozitni material iz tkanine iz steklenih vlaken in se običajno uporablja pri izdelavi dvostranskih in večplastnih PCBS. FR-4 lahko prenese višje temperature in fizične pritiske kot FR-2. Je tudi cenovno ugoden material, zato je priljubljena izbira za proizvajalce vrhunske potrošniške elektronike. FR-4 se ne obdeluje hitro in zahteva rezkanje, žigosanje ali orodje iz volframovega karbida.

Radijska frekvenca (rf)

RF substrati so zasnovani tako, da omogočajo delovanje PCBS v aplikacijah, ki uporabljajo visoko zmogljive RF in mikrovalovne pečice. RF substrati se najpogosteje uporabljajo za PCBS, nameščene v vojaški elektroniki, letalski in letalski elektroniki. Pomembno pa je omeniti, da nekateri izdelki potrošniške elektronike vsebujejo to vrsto podlage. Plastika, ki sestavlja tipično RF substrat, ne ustvarja veliko izolacije in se dobro obnese pri ustvarjanju velikih tokov. RF in mikrovalovni PCBS imajo običajno le eno ali dve plasti.

prilagodljiv

Čeprav je večina tiskanih vezij ploščatih in togih, obstaja nekaj inovativnih PCBS, ki se lahko upognejo v skoraj vse smeri, ne da bi se zlomile. Prilagodljiva vezja zahtevajo podobno, a edinstveno obliko izolacije. Prilagodljiva vezja so običajno zaščitena z IŠČENJEM PCB izolacije, poleg plastične folije je priljubljena izbira. Prilagodljiva vezja zahtevajo tanko, močno izolacijsko prevleko iz PCB -ja, da se lahko prosto gibljejo in prilegajo v ozke prostore.

kovinski

Izbira kovine kot izolatorja se lahko zdi čudna. Kovine so običajno električno prevodne, nenamerna prevodnost pa lahko povzroči okvaro, vžig ali taljenje tiskanega vezja. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. Kovina je odličen prevodnik toplote in lahko prenese velike tokove brez lomljenja ali gorenja. PCBS, nameščen v električno napolnjeni opremi, ki porabi veliko energije, lahko za učinkovito delovanje potrebuje kovinske podlage.

Vpliv industrije

Da preprečite pregrevanje, vžig ali vžig tiskane plošče, jo morate ustrezno izolirati. Vrsta izolacije ustreza vrsti uporabe, ki jo ponuja tiskana vezja.

Splošni elektronski PCBS so primerni za uporabo s preprostejšimi in stroškovno učinkovitejšimi podlagami FR-2 ali FR-4. RF substrati so bolj primerni za aplikacije, ki vključujejo RF z visoko močjo.

Prilagodljive podlage, kot je plastika, so primerne za izolacijo fleksibilnih vezij. Kovine pa so odlični prevodniki toplote, hkrati pa ohranijo hladne elektrone.