Guide d'isolation PCB
2024-01-04
Quandu u currente passa per un PCB o un circuitu stampatu, genera calore. Senza un insulamentu propiu, stu calore pò causà prublemi seri per u PCB.
Perchè i PCB necessitanu insulazione?
Per capisce l'insulazione di PCB, hè cruciale per capisce ciò chì hè un PCB.
Un PCB, o circuitu stampatu, hè un quadru verde (o altru culore) cù tracce di rame nantu à questu. Puderanu esse truvati in quasi tutti i dispositi elettronici! I circuiti stampati facenu chì i dispositi elettronici funzionanu bè, facenduli una parte essenziale ma spessu invisibili di a vita di ogni ghjornu.
L'electricità hè assai funziunale per i PCB. I PCB cuntenenu fili di rame stampati, cusì cunducenu naturalmente l'electricità. Tuttavia, se i cumpunenti elettrici ùn sò micca incapsulati in case non-conductive o diventanu troppu caldi, u periculu pò esse risultatu. I PCB anu da esse insulati per impediscenu l'elementi di rame da a corrosione è riduce u cuntattu accidintali cù materiali cunduttori. Un insulamentu propiu pò aiutà à prevene u surriscaldamentu o l'esplosione di PCB.
Ci hè parechje manere di isolà i PCB. Ci sò parechji materiali d'insulazione cumuni, ma u tipu d'insulazione esatta dipende tipicamente da l'applicazione per quale u PCB hè designatu.
Materiali d'insulazione PCB
I materiali d'insulazione PCB cumuni generalmente piglianu a forma di sustrati non-conduttivi chì ponu esse fusionati in parechje strati per permette à u currente di scorri currettamente in u circuitu. I PCB più simplici ponu esse unilaterali o unicu strati. I PCB cumplessi (cum'è quelli usati per a cumunicazione digitale à alta velocità) ponu cuntene più di vinti strati.
Una calculatrice d'insulazione di PCB pò aiutà à determinà a distanza di creepage è a liberazione elettrica, chì saranu fattori decisivi per u tipu esattu è a quantità di materiale d'insulazione. A distanza di scorrimentu hè a distanza più corta trà e parti conduttrici, mentre chì a liberazione si riferisce à elementi separati da l'aria invece di u sustrato. Capisce a distanza di creepage è a liberazione elettrica hè critica per u calculu di l'insulazione PCB.
L'imprese di fabricazione di PCB ponu sceglie trà parechji materiali diffirenti per l'insulazione, chì varieghja da plastichi di prezzu cum'è FR-2 à metalli robusti è durable cum'è l'aluminiu. U materiale utilizatu per l'insulazione PCB dipende tipicamente da l'usu previstu. Per esempiu, i PCB in i ghjoculi elettronichi di prezzu ùn anu micca bisognu di u stessu tipu d'insulazione cum'è quelli in satelliti artificiali.
Per capisce megliu i materiali d'insulazione PCB è e forme d'insulazione, andemu à scopre e cinque forme più cumuni di materiali d'insulazione PCB.
FR-2-FR
FR-2 è un'opzione di laminato ignifugo di bassa qualità. Hè un materiale compositu fattu di carta è resina fenolica, chì u face à tempu ligeru è durable. I circuiti di circuiti unilaterali generalmente utilizanu stu materiale. FR-2 è privo di alogeni, non idrofobico e facile da perforare o macinare. FR-2 hè una di l'opzioni più economiche per l'insulazione di PCB è hè una scelta cumuna per l'imprese chì producenu l'elettronica di cunsumu dispunibile.
FR-4-FR
FR-4-FR hè una opzione laminata ignifuga di alta qualità. Hè un materiale compositu fattu di tela di fibra di vetru è hè tipicamente utilizatu in a fabricazione di PCB à doppia faccia è multistrati. FR-4 peut résister à des températures et à une pression physique plus élevées que FR-2. Hè ancu un materiale ecunomicu, facendu una scelta populari per i pruduttori di l'elettronica di cunsumu high-end. A velocità di trasfurmazione meccanica di FR-4 ùn hè micca veloce è richiede fresatura, punzonatura o machining cù arnesi di carburu di tungstenu.
RF
I sustrati RF sò pensati per permette à i PCB di operare in applicazioni chì implicanu RF d'alta putenza è microonde. I sustrati RF sò più cumunimenti usati in l'elettronica militare, l'avionica è l'installazione di l'elettronica aerospaziale. Nota, però, chì certi prudutti di l'elettronica di cunsumu cuntenenu stu tipu di sustrato. I plastichi chì custituiscenu i sustrati RF tipici ùn pruducenu micca assai insulazioni, ma facenu bè quandu sò incaricati di generà grandi correnti. I PCB RF è microonde sò generalmente solu una o duie strati.
sòffice
Ancu se a maiò parte di i circuiti stampati sò piani è rigidi, ci sò ancu qualchi PCB innovatori chì ponu piegà in quasi ogni direzzione senza rompe. I circuiti flessibili necessitanu una forma d'insulazione simili, ma unica. I circuiti flessibili sò tipicamente prutetti cù sprays d'insulazione PCB, è a film plastica hè ancu una scelta populari. I circuiti flessibili necessitanu rivestimenti d'insulazione PCB sottili ma robusti in modu chì ponu muvimenti liberamente è adatti in spazii stretti.
Metal
A scelta di u metallu cum'è insulator pò pare stranu. I metalli sò tipicamente conduttivi, è a conduttività accidentale pò causà difetti di PCB, incendi o fusione. In ogni casu, in certi situazioni, i PCB cù sustrati metallichi ponu esse vantaghji. U metallu hè un excelente cunduttore di u calore è pò sustene grandi correnti senza frattura o brusgià. I PCB installati in i dispositi chì cunsumanu energia ponu esse bisognu di sustrati metallici per funziunà in modu efficace.
Impattu di l'industria
Per prevene i PCB da surriscaldamentu, catturà u focu, o splode, devenu esse insulati bè. U tipu di materiale insulating currisponde à u tipu d'usu furnitu da u PCB.
I PCB elettronichi generali sò adattati per l'usu di sustrati FR-2 o FR-4 più semplici, più convenienti. I sustrati RF sò più adattati per l'applicazioni chì implicanu RF d'alta putenza.
I sustrati flessibili cum'è i plastichi sò ideali per risponde à i bisogni d'insulazione di i circuiti flessibili. I metalli ponu mantene l'elettronica di putenza fresca mentre mantene una conduttività termale eccellente.