A PCB or kretskort genererar värme när en elektrisk ström strömmar genom den. Utan ordentlig isolering kan denna värme orsaka allvarliga problem för PCBS.

Varför behöver PCBS isolering?

Innan du kan förstå PCB -isolering måste du förstå: Vad är 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! Tryckta kretskort gör att elektroniska enheter fungerar korrekt, vilket gör dem till en viktig men osynlig del av vardagen. Without them, computers, telephones, televisions and electronics would not work or exist.

El är mycket kraftfullt för kretskort. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. Elektriska komponenter kan emellertid utgöra en fara om de inte är inneslutna i ett icke-ledande hus eller blir för varma. Kretskortet måste vara isolerat för att förhindra kopparkorrosion och minska oavsiktlig kontakt med ledande material. 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.

Fotokälla: Pixabay

PCB -isolerande material

Vanliga PCB-isoleringsmaterial bildas vanligtvis som icke-ledande substrat som kan smälta ihop i flera lager för att låta strömmen flyta korrekt genom hela kretskortet. Enklare PCBS kan vara enkelsidig eller enkelsidig. 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. Krypavstånd är det kortaste avståndet mellan ledande delar, och frigång är elementet som separeras av luft snarare än substratet. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

PCB-tillverkare kan välja att använda en mängd olika material för isolering, från billig plast som FR-2 till robusta metaller som aluminium. 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.

För att bättre förstå PCB -isolering och isoleringsmaterial, låt oss utforska de fem vanligaste formerna av PCB -isolering.

FR-2

Fr-2 är ett lågvärdigt flamskyddande laminatalternativ. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. Enkelsidiga kretskort använder vanligtvis detta material. FR-2 är halogenfri och hydrofob och kan lätt pressas eller fräsas. FR-2 är ett av de billigaste alternativen för PCB-isolering och är ett vanligt val för företag som tillverkar engångskonsumentelektronik.

FR-4

Fr-4 är ett avancerat flamskyddande laminatalternativ. 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 tål högre temperaturer och fysiska tryck än FR-2. 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.

Radiofrekvens (RF)

RF substrates are designed to allow PCBS to operate in applications using high power RF and microwave. RF -substrat används oftast för PCBS installerat inom militärelektronik, avionik och avionik. Det är dock viktigt att notera att vissa konsumentelektronikprodukter innehåller denna typ av substrat. Plasten som utgör ett typiskt RF -substrat genererar inte mycket isolering och fungerar bra för att generera stora strömmar. RF- och mikrovågs -PCBS har vanligtvis bara ett eller två lager.

flexibel

Även om de flesta kretskort är platta och styva, finns det några innovativa PCBS som kan böjas i nästan vilken riktning som helst utan att gå sönder. Flexibla kretsar kräver en liknande men unik form av isolering. Flexible circuits are usually protected with A SPRAY of PCB insulation, in addition to plastic film is a popular choice. Flexibla kretsar kräver en tunn, stark PCB -isoleringsbeläggning så att de kan röra sig fritt och passa i trånga utrymmen.

metall

Valet av metall som isolator kan tyckas konstigt. Metaller är normalt elektriskt ledande och oavsiktlig ledning kan orsaka att ett kretskort går sönder, tar eld eller smälter. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. Metall är en utmärkt värmeledare och tål enorma strömmar utan att bryta eller brinna. PCBS installerad i elektriskt laddad utrustning som förbrukar mycket ström kan kräva att metallsubstrat fungerar effektivt.

Industrins inflytande

För att förhindra att kretskortet överhettas, tar eld eller tar eld måste det vara tillräckligt isolerat. The type of insulation corresponds to the type of use provided by the PCB.

Elektroniska PCBS för allmänna ändamål är lämpliga för användning med enklare och mer kostnadseffektiva FR-2- eller FR-4-underlag. RF -substrat är mer lämpade för applikationer som involverar högeffekts -RF.

Flexibla underlag som plast är väl lämpade för att uppfylla isoleringskraven för flexibla kretskort. Metaller, å andra sidan, är utmärkta värmeledare samtidigt som de håller kraftelektronerna svala.