PCBS為什麼需要絕緣

一塊印刷電路板或 印刷電路板 當電流流過時會產生熱量。 如果沒有適當的絕緣,這種熱量會導致 PCBS 出現嚴重問題。

為什麼PCBS需要絕緣?

在了解PCB絕緣之前,您必須了解:什麼是PCB?

PCBS 或印刷電路板是帶有銅片(但也有其他顏色)的綠色小方塊。 它幾乎可以在任何電子設備中找到! 印刷電路板使電子設備能夠正常運行,使它們成為日常生活中重要但無形的部分。 沒有它們,計算機、電話、電視和電子產品將無法工作或存在。

印刷電路板

電氣對於PCB來說非常強大。 PCBS 包含印刷銅線,因此它們自然導電。 但是,如果電子元件沒有封裝在非導電外殼中或變得太熱,則它們可能會造成危險。 PCB 必須絕緣以防止銅腐蝕並減少與導電材料的意外接觸。 適當的絕緣有助於防止 PCB 過熱或爆炸。

有多種方法可以隔離 PCB。 有幾種常見的絕緣材料,但確切的絕緣類型通常取決於 PCB 設計的應用。

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PCB絕緣材料

常見的 PCB 絕緣材料通常形成為非導電基板,這些基板可以多層熔合在一起,以允許電流正確地流過整個電路板。 更簡單的 PCBS 可以是單面或單層。 複雜的 PCBS,例如用於高速數字通信的 PCBS,可能包含兩打以上的層。

PCB 絕緣計算器可以幫助您確定爬電距離和電氣間隙,這將是絕緣材料的確切類型和數量的決定因素。 爬電距離是導電部件之間的最短距離,間隙是由空氣而不是基板隔開的元件。 了解爬電距離和電氣間隙對於計算 PCB 絕緣至關重要。

PCB 製造商可以選擇使用各種不同的絕緣材料,從廉價的塑料(如 FR-2)到堅固的金屬(如鋁)。 PCB的絕緣材料通常決定了它的用途。 例如,廉價電子玩具中的 PCB 不需要與衛星中的 PCB 相同類型的絕緣。

為了更好地了解PCB絕緣和絕緣材料,讓我們探索五種最常見的PCB絕緣形式。

FR-2

Fr-2 是一種低級阻燃層壓板選項。 它由紙和增塑酚醛樹脂的複合材料製成,輕便耐用。 單面電路板通常使用這種材料。 FR-2 不含鹵素且具有疏水性,易於壓製或研磨。 FR-2 是最便宜的 PCB 絕緣選擇之一,是製造一次性消費電子產品的公司的常見選擇。

FR-4

Fr-4 是一種高級阻燃層壓板選項。 它是由玻璃纖維編織布製成的複合材料,常用於製造雙面和多層PCBS。 FR-4 可以承受比 FR-2 更高的溫度和物理壓力。 它也是一種經濟實惠的材料,使其成為高端消費電子產品製造商的熱門選擇。 FR-4 加工速度不快,需要銑削、沖壓或機加工碳化鎢工具。

射頻 (rf)

RF 基板旨在允許 PCBS 在使用高功率 RF 和微波的應用中運行。 RF 基板最常用於安裝在軍用電子設備、航空電子設備和航空電子設備中的 PCBS。 然而,重要的是要注意,一些消費電子產品包含這種類型的基板。 構成典型 RF 基板的塑料不會產生大量絕緣,並且在產生大電流的任務中表現良好。 射頻和微波 PCBS 通常只有一層或兩層。

靈活

儘管大多數印刷電路板都是平坦且剛性的,但也有一些創新的 PCBS 幾乎可以向任何方向彎曲而不會斷裂。 柔性電路需要類似但獨特的絕緣形式。 柔性電路通常用 PCB 絕緣層噴塗保護,此外塑料薄膜是一種流行的選擇。 柔性電路需要薄而堅固的 PCB 絕緣塗層,以便它們可以自由移動並適合狹窄的空間。

金屬

選擇金屬作為絕緣體似乎很奇怪。 金屬通常是導電的,意外的導電會導致 PCB 失效、著火或熔化。 然而,在某些情況下,帶有金屬基板的 PCB 可能更有利。 金屬是極好的熱導體,可以承受巨大的電流而不會斷裂或燃燒。 安裝在消耗大量電力的帶電設備中的 PCBS 可能需要金屬基板才能有效運行。

行業影響力

為防止PCB過熱、著火或著火,必須充分絕緣。 絕緣類型與PCB提供的使用類型相對應。

通用電子 PCBS 適用於更簡單且更具成本效益的 FR-2 或 FR-4 基板。 RF 基板更適合涉及高功率 RF 的應用。

塑料等柔性基板非常適合滿足柔性電路板的絕緣要求。 另一方面,金屬是優良的熱導體,同時保持功率電子的冷卻。