A PCB or คณะกรรมการวงจรพิมพ์ สร้างความร้อนเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน หากไม่มีฉนวนที่เหมาะสม ความร้อนนี้อาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงสำหรับ PCBS

ทำไม PCBS ถึงต้องการฉนวน?

ก่อนที่คุณจะเข้าใจฉนวน PCB คุณต้องเข้าใจ: PCB คืออะไร?

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! แผงวงจรพิมพ์ช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานได้อย่างถูกต้อง ทำให้เป็นส่วนสำคัญที่มองไม่เห็นในชีวิตประจำวัน Without them, computers, telephones, televisions and electronics would not work or exist.

ไฟฟ้ามีประสิทธิภาพมากสำหรับ PCB PCBS contain printed copper wires, so they naturally conduct electricity. อย่างไรก็ตาม ส่วนประกอบทางไฟฟ้าอาจก่อให้เกิดอันตรายได้ หากไม่ได้หุ้มไว้ในตัวเรือนที่ไม่นำไฟฟ้าหรือร้อนเกินไป PCB ต้องหุ้มฉนวนเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของทองแดงและลดการสัมผัสโดยไม่ได้ตั้งใจกับวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า 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.

ที่มาของรูปภาพ: pixabay

วัสดุฉนวน PCB

Common PCB insulation materials are usually formed as non-conductive substrates that can be fused together in multiple layers to allow current to flow correctly through the entire circuit board. PCBS แบบธรรมดาอาจเป็นแบบด้านเดียวหรือแบบชั้นเดียวก็ได้ 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. Creepage distance is the shortest distance between conductive parts, and clearance is the element separated by air rather than the substrate. Understanding creepage distance and electrical clearance is essential for calculating PCB insulation.

ผู้ผลิต PCB สามารถเลือกที่จะใช้วัสดุที่หลากหลายสำหรับฉนวน ตั้งแต่พลาสติกราคาถูก เช่น FR-2 ไปจนถึงโลหะที่ทนทาน เช่น อลูมิเนียม 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.

เพื่อให้เข้าใจฉนวนและวัสดุฉนวนของ PCB ได้ดียิ่งขึ้น เรามาสำรวจห้ารูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของฉนวน PCB

FR-2

Fr-2 เป็นตัวเลือกลามิเนตหน่วงไฟเกรดต่ำ It is made from a composite of paper and plasticized phenolic resin, making it light and durable. แผงวงจรด้านเดียวมักใช้วัสดุนี้ FR-2 ปราศจากฮาโลเจนและไม่ชอบน้ำ และสามารถกดหรือบดได้ง่าย The FR-2 is one of the cheapest options for PCB insulation and is a common choice for companies making disposable consumer electronics.

FR-4

Fr-4 เป็นตัวเลือกลามิเนตหน่วงไฟขั้นสูง 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 สามารถทนต่ออุณหภูมิและแรงกดดันทางกายภาพที่สูงกว่า 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.

ความถี่วิทยุ (rf)

RF substrates are designed to allow PCBS to operate in applications using high power RF and microwave. RF substrates are most commonly used for PCBS installed in military electronics, avionics and avionics. It is important to note, however, that some consumer electronics products contain this type of substrate. พลาสติกที่ประกอบขึ้นเป็นพื้นผิว RF ทั่วไปไม่ได้สร้างฉนวนจำนวนมากและทำงานได้ดีสำหรับการสร้างกระแสน้ำขนาดใหญ่ RF และไมโครเวฟ PCBS มักจะมีเพียงหนึ่งหรือสองชั้น

มีความยืดหยุ่น

แม้ว่าแผงวงจรพิมพ์ส่วนใหญ่จะแบนและแข็ง แต่ก็มี PCBS ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่สามารถโค้งงอได้เกือบทุกทิศทางโดยไม่ทำให้แตกหัก วงจรที่ยืดหยุ่นได้ต้องการฉนวนที่คล้ายคลึงกันแต่มีลักษณะเฉพาะ Flexible circuits are usually protected with A SPRAY of PCB insulation, in addition to plastic film is a popular choice. วงจรที่ยืดหยุ่นต้องเคลือบฉนวน PCB ที่บางและแข็งแรง เพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและพอดีกับพื้นที่แคบ

โลหะ

The choice of metal as an insulator may seem strange. Metals are normally electrically conductive, and accidental conduction can cause a PCB to fail, catch fire or melt. However, in some cases, a PCB with a metal substrate may be more advantageous. โลหะเป็นตัวนำความร้อนที่ดีเยี่ยมและสามารถทนต่อกระแสน้ำขนาดใหญ่ได้โดยไม่แตกหรือไหม้ PCBS installed in electrically charged equipment that consumes a lot of power may require metal substrates to function effectively.

อิทธิพลของอุตสาหกรรม

เพื่อป้องกันไม่ให้ PCB ร้อนเกินไป ติดไฟ หรือลุกไหม้ จะต้องหุ้มฉนวนอย่างเพียงพอ The type of insulation corresponds to the type of use provided by the PCB.

PCBS อิเล็กทรอนิกส์เอนกประสงค์เหมาะสำหรับใช้กับพื้นผิว FR-2 หรือ FR-4 ที่เรียบง่ายและคุ้มค่ากว่า พื้นผิว RF เหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับ RF พลังงานสูง

พื้นผิวที่ยืดหยุ่นได้ เช่น พลาสติก เหมาะสมอย่างยิ่งกับข้อกำหนดด้านฉนวนของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น Metals, on the other hand, are excellent conductors of heat while keeping the power electrons cool.