A PCB or ముద్రిత సర్క్యూట్ బోర్డు విద్యుత్ ప్రవాహం దాని గుండా ప్రవహించినప్పుడు వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. సరైన ఇన్సులేషన్ లేకుండా, ఈ వేడి PCBS కి తీవ్రమైన సమస్యలను కలిగిస్తుంది.

PCBS కి ఇన్సులేషన్ ఎందుకు అవసరం?

మీరు PCB ఇన్సులేషన్ అర్థం చేసుకునే ముందు, మీరు తప్పక అర్థం చేసుకోవాలి: PCB అంటే ఏమిటి?

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! ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డులు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు సరిగ్గా పనిచేయడానికి వీలు కల్పిస్తాయి, వాటిని రోజువారీ జీవితంలో ఒక ముఖ్యమైన కానీ అదృశ్యమైన భాగంగా చేస్తాయి. అవి లేకుండా, కంప్యూటర్లు, టెలిఫోన్లు, టెలివిజన్‌లు మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ పనిచేయవు లేదా ఉనికిలో లేవు.

PCB కి ఎలక్ట్రికల్ చాలా శక్తివంతమైనది. PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. ఏదేమైనా, ఎలక్ట్రికల్ కాంపోనెంట్‌లు వాహకం కాని హౌసింగ్‌లో ఉంచకపోతే లేదా చాలా వేడిగా మారితే ప్రమాదం ఉంటుంది. రాగి తుప్పును నివారించడానికి మరియు వాహక పదార్థాలతో ప్రమాదవశాత్తు సంబంధాన్ని తగ్గించడానికి PCB తప్పనిసరిగా ఇన్సులేట్ చేయాలి. 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.

ఫోటో మూలం: pixabay

PCB ఇన్సులేటింగ్ మెటీరియల్

సాధారణ PCB ఇన్సులేషన్ మెటీరియల్స్ సాధారణంగా నాన్-కండక్టివ్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లుగా ఏర్పడతాయి, ఇవి మొత్తం సర్క్యూట్ బోర్డ్ ద్వారా కరెంట్ సరిగ్గా ప్రవహించడానికి బహుళ పొరలలో కలిసిపోతాయి. సరళమైన PCBS సింగిల్-సైడ్ లేదా సింగిల్-లేయర్ కావచ్చు. 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. క్రీపేజ్ దూరం అనేది వాహక భాగాల మధ్య అతి తక్కువ దూరం, మరియు క్లియరెన్స్ అనేది సబ్‌స్ట్రేట్ కంటే గాలి ద్వారా వేరు చేయబడిన మూలకం. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

PCB తయారీదారులు FR-2 వంటి చవకైన ప్లాస్టిక్‌ల నుండి అల్యూమినియం వంటి కఠినమైన లోహాల వరకు ఇన్సులేషన్ కోసం వివిధ రకాల పదార్థాలను ఉపయోగించుకోవచ్చు. The insulating material of a PCB usually determines its use. ఉదాహరణకు, చౌకగా తయారు చేయబడిన ఎలక్ట్రానిక్ బొమ్మలోని PCB కి ఉపగ్రహంలోని PCB మాదిరిగానే ఇన్సులేషన్ అవసరం లేదు.

PCB ఇన్సులేషన్ మరియు ఇన్సులేషన్ పదార్థాలను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, PCB ఇన్సులేషన్ యొక్క ఐదు అత్యంత సాధారణ రూపాలను అన్వేషించండి.

FR-2

Fr-2 అనేది తక్కువ గ్రేడ్ ఫ్లేమ్ రిటార్డెంట్ లామినేట్ ఎంపిక. It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. సింగిల్ సైడెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డులు సాధారణంగా ఈ మెటీరియల్‌ని ఉపయోగిస్తాయి. FR-2 హాలోజన్ లేనిది మరియు హైడ్రోఫోబిక్ మరియు సులభంగా నొక్కవచ్చు లేదా మిల్లింగ్ చేయవచ్చు. PCB ఇన్సులేషన్ కోసం FR-2 చౌకైన ఎంపికలలో ఒకటి మరియు పునర్వినియోగపరచలేని వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్ తయారు చేసే కంపెనీలకు ఇది సాధారణ ఎంపిక.

FR-4

Fr-4 ఒక అధునాతన జ్వాల రిటార్డెంట్ లామినేట్ ఎంపిక. ఇది ఫైబర్గ్లాస్ నేసిన ఫాబ్రిక్‌తో తయారు చేయబడిన మిశ్రమ పదార్థం మరియు దీనిని సాధారణంగా ద్విపార్శ్వ మరియు బహుళ-పొర PCBS తయారీలో ఉపయోగిస్తారు. FR-4 FR-2 కంటే అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు భౌతిక ఒత్తిడిని తట్టుకోగలదు. ఇది సరసమైన పదార్థం, ఇది హై-ఎండ్ కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ తయారీదారులకు ప్రసిద్ధ ఎంపిక. FR-4 వేగంగా మెషిన్ చేయబడదు, మిల్లింగ్, స్టాంపింగ్ లేదా మెషిన్డ్ టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ టూల్స్ అవసరం.

రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (rf)

అధిక శక్తి గల RF మరియు మైక్రోవేవ్ ఉపయోగించి PCBS అప్లికేషన్లలో పనిచేయడానికి RF సబ్‌స్ట్రేట్‌లు రూపొందించబడ్డాయి. మిలిటరీ ఎలక్ట్రానిక్స్, ఏవియానిక్స్ మరియు ఏవియానిక్స్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన PCBS కోసం RF సబ్‌స్ట్రేట్‌లను సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు. అయితే, గమనించదగ్గ విషయం ఏమిటంటే, కొన్ని వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్ ఉత్పత్తులు ఈ రకమైన సబ్‌స్ట్రేట్ కలిగి ఉంటాయి. సాధారణ RF సబ్‌స్ట్రేట్‌ను తయారు చేసే ప్లాస్టిక్‌లు చాలా ఇన్సులేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేయవు మరియు పెద్ద కరెంట్‌లను ఉత్పత్తి చేసే పనికి బాగా పనిచేస్తాయి. RF మరియు మైక్రోవేవ్ PCBS సాధారణంగా ఒకటి లేదా రెండు పొరలను మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి.

అనువైన

చాలా ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డులు ఫ్లాట్ మరియు దృఢమైనవి అయినప్పటికీ, కొన్ని వినూత్న PCBS లు విచ్ఛిన్నం కాకుండా దాదాపు ఏ దిశలోనైనా వంగగలవు. ఫ్లెక్సిబుల్ సర్క్యూట్‌లకు ఇలాంటి కానీ ప్రత్యేకమైన ఇన్సులేషన్ అవసరం. ఫ్లెక్సిబుల్ సర్క్యూట్‌లు సాధారణంగా PCB ఇన్సులేషన్ యొక్క SPRAY తో రక్షించబడతాయి, ప్లాస్టిక్ ఫిల్మ్‌తో పాటు ఒక ప్రముఖ ఎంపిక. ఫ్లెక్సిబుల్ సర్క్యూట్‌లకు సన్నని, బలమైన పిసిబి ఇన్సులేషన్ పూత అవసరమవుతుంది, తద్వారా అవి స్వేచ్ఛగా కదులుతాయి మరియు గట్టి ప్రదేశాలలో సరిపోతాయి.

మెటల్

ఇన్సులేటర్‌గా మెటల్ ఎంపిక వింతగా అనిపించవచ్చు. లోహాలు సాధారణంగా విద్యుత్ వాహకం, మరియు ప్రమాదవశాత్తు ప్రసరణ వలన PCB విఫలమవుతుంది, మంటలు అంటుకుంటాయి లేదా కరుగుతాయి. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. లోహం ఒక అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకం మరియు విచ్ఛిన్నం లేదా దహనం లేకుండా భారీ ప్రవాహాలను తట్టుకోగలదు. విద్యుత్తు ఛార్జ్ చేయబడిన పరికరాలలో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన PCBS అధిక శక్తిని వినియోగిస్తుంది, మెటల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లు సమర్థవంతంగా పనిచేయడానికి అవసరం కావచ్చు.

పరిశ్రమ ప్రభావం

PCB వేడెక్కడం, మంటలు పట్టడం లేదా మంటలు అంటుకోకుండా నిరోధించడానికి, అది తగినంతగా ఇన్సులేట్ చేయబడాలి. ఇన్సులేషన్ రకం PCB అందించిన ఉపయోగ రకానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.

సాధారణ-ప్రయోజన ఎలక్ట్రానిక్ PCBS సరళమైన మరియు మరింత ఖర్చుతో కూడుకున్న FR-2 లేదా FR-4 సబ్‌స్ట్రేట్‌లతో ఉపయోగించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. RF సబ్‌స్ట్రేట్‌లు అధిక శక్తి RF కి సంబంధించిన అప్లికేషన్‌లకు మరింత అనుకూలంగా ఉంటాయి.

ప్లాస్టిక్ వంటి ఫ్లెక్సిబుల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లు సౌకర్యవంతమైన సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ల ఇన్సులేషన్ అవసరాలను తీర్చడానికి బాగా సరిపోతాయి. మరోవైపు, లోహాలు పవర్ ఎలక్ట్రాన్‌లను చల్లగా ఉంచేటప్పుడు అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకాలు.