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O que é isolamento de PCB?
Introdução
Uma das principais funções do isolamento da PCB é a proteção dos traços de cobre da PCB
Os PCBs são feitos de muitos componentes, mas todos eles são vulneráveis a danos se não houver isolamento adequado.
Neste artigo, discutimos detalhadamente o que é o isolamento de PCB.
O que o torna bem-sucedido? Existem itens específicos sobre isso que são mais relevantes? Como isso afeta o que você precisa considerar ao projetar seu PCB?
Não perca esta oportunidade de aprender mais sobre este assunto fascinante.
O que é isolamento de PCB?
Definição: é a cobertura protetora, filme ou substância que reveste uma placa de circuito.
O isolamento do PCB é obtido usando dois métodos principais. Estes são métodos padrão usados por fabricantes profissionais de PCB.
Se você estiver fazendo um projeto DIY de PCB, também poderá obter isolamento de PCB simplesmente seguindo os princípios básicos de design/construção de PCB.
O isolamento de PCB não é necessariamente caro. Dependendo de como você deseja obter isolamento, ele pode ser comprado com o material PCB primário ou você mesmo pode aplicar a camada protetora.
Por que o isolamento de PCB é necessário
Por que o isolamento de PCB é necessário?
Agora que definimos o que é, passamos para a próxima questão.
Por que um PCB precisaria de isolamento? As respostas são as seguintes:
- Os traços de PCB estarão em risco de interferência indesejada.
- O PCB estará sujeito a estresse térmico (calor muito alto), ou pior, falha térmica.
- O PCB não será capaz de alimentar os componentes montados nele.
- Há uma chance de estresse elétrico extremo devido à sobrecarga elétrica.
Quando a placa de circuito não funciona bem, o dispositivo eletrônico também funciona — há uma chance de que seja destruído para sempre. Todos nós não queremos que isso aconteça.
Materiais usados para isolamento de PCB
Existem duas maneiras de obter isolamento PCB suficiente. Estas são através da aplicação do revestimento isolante e através do uso de Substratos de PCB. Abordamos os dois métodos aqui:
Revestimento isolante
O primeiro tipo de isolamento de PCB é o tipo obtido usando um revestimento conformal. Esta fina camada de produto químico é aplicada na superfície do PCB. O revestimento fornece a proteção necessária para que a placa não seja afetada por poeira, oxidação e possível exposição a produtos químicos.
Além da proteção, a função secundária do revestimento é o isolamento, ou seja, o espaçamento entre as camadas de PCB é reduzido. Imagine-o como a espuma que preenche os espaços entre o conteúdo de uma caixa. Sem a espuma, não haverá almofada entre o conteúdo da caixa, o que pode ser muito ruim para o conteúdo da caixa.
Os produtos químicos de revestimento conformal são: resina acrílica, resina epóxi, parileno, resina de silicone e resina de uretano
Os métodos usados para obter o revestimento incluem pulverização, escovação, imersão e aplicação seletiva do revestimento em apenas algumas partes do PCB.
Substratos PCB
O requisito número um para substratos de PCB usados para fins de isolamento é a qualidade de não condutividade.
Aqui está um vídeo explicando os conceitos de condutivo e não condutivo em eletrônica:
A qualidade não condutora da placa permite o fluxo de eletricidade na placa.
Especificamente, as partes não condutoras suportam as partes condutoras da placa. Essas partes condutoras são as linhas gravadas ou perfuradas no PCB. As linhas condutoras são onde a eletricidade corre para alimentar os componentes da placa.
Os seguintes substratos são perfeitamente não condutores e seguros. Eles assumem o papel de isolamento do PCB para toda a placa de circuito.
- FR2 (Resina Fenólica) – Embora não sejam tão apreciados, alguns fabricantes continuam a produzir PCBs FR2, que são feitos de papel duro e resina fenólica.
- FR4 (Resina Epóxi de Fibra de Vidro) – o substrato PCB padrão, compatível com métodos convencionais de processamento de PCB
- PCB de cerâmica – um substrato preferido por ter alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão.
- IMS (Substrato de metal isolado) – Alumínio é usado, ou uma placa de metal pode ser um componente crucial do substrato.
- PTFE/Teflon – muito semelhante ao PCB cerâmico em qualidade
- Poliimida/Flex – usado para placas de circuito flexível, tem alta tolerância ao calor de até 360°C
Você pode usar alguns deles para controlar o nível de isolamento de sua placa. Definitivamente, dependerá das especificações do seu dispositivo.
Como escolher o melhor tipo de isolamento de PCB
Como escolher o melhor tipo de isolamento de PCB
Uma maneira de controlar o desempenho de sua placa é escolher o tipo certo de isolamento de PCB. Para ajudá-lo a se decidir, damos a você fatores que precisam ser refletidos:
Primeiro, considere o design do seu PCB. Pense nas medidas da placa, bem como no material usado. É uma placa rígida? Uma placa flexível? Ou uma placa rígida-flexível? Existem revestimentos diferentes para cada tipo de material de PCB.
Em segundo lugar, considere o nível de proteção necessário para o PCB. Este problema está relacionado com os ambientes aos quais o PCB estaria exposto. Por exemplo, algumas placas serão expostas a condições de calor, frio extremo e mudanças bruscas de temperatura. Algumas placas são necessárias em ambientes úmidos, úmidos e até molhados (ou seja, PCB à prova d'água).
Em terceiro lugar, que tal a questão do retrabalho? Algumas opções de isolamento funcionam melhor quando retrabalhadas, por exemplo, substratos de PCB de cobre pesados ou espessos.
Por fim, considere as razões práticas: custo e tempo. Se você estiver usando substratos para isolamento, isso reduzirá o tempo de produção. Enquanto isso, personalizar a opção de spray conforme pode aumentar o tempo de produção.
Técnicas usadas para obter isolamento de PCB
Técnicas usadas para obter isolamento de PCB
O isolamento de PCB é obtido principalmente usando dois métodos:
- Use um substrato que tenha as propriedades de isolamento que você deseja. Os seguintes são aceitáveis: FR4, Poliimida, Cerâmica de PTFE e até FR2. Ao escolher uma solução completa, você diminui o custo e o tempo necessários para completar o PCB. Nesse sentido, use esse método se você tiver um prazo de produção apertado. A maioria dos fabricantes de substratos de PCB são confiáveis. Eles compartilham informações sobre propriedades de isolamento na folha de dados do substrato. Você pode consultar as informações procurando o valor de "resistividade de superfície" e valores de "constante dielétrica".
- Use o revestimento isolante de PCB, também chamado de revestimento de isolamento de PCB. Para clientes que têm menos restrições de tempo. Sim, você pode personalizar o revestimento isolante de que precisa, mas apenas até certo ponto. Quanto melhor for o fabricante do seu PCB, mais opções você terá. Dito isto, os revestimentos isolantes devem ser capazes de proteger seu dispositivo contra calor excessivo, raios UV, produtos químicos potencialmente nocivos e água. Se o seu dispositivo for comercializado como à prova d'água, você terá que confiar no revestimento isolante em vez do método do substrato. Verifique o grau IPC ao qual seu dispositivo pertence e as questões de engenharia que devem ser abordadas.
Ambos os métodos têm aproximadamente o mesmo nível de eficácia. Sua decisão será influenciada por seu orçamento, sua programação e o design/finalidade do seu dispositivo. Seja qual for o revestimento conformal que você precisa, certifique-se de que o fabricante pode atender a sua demanda. Empresas abaixo da média não conseguirão entregar o serviço se não tiverem equipamentos de grande porte. Isso deve ser levado em consideração se você estiver pensando em aumentar a produção.
Fatos do revestimento de isolamento de PCB
Fatos do revestimento de isolamento de PCB
O revestimento de isolamento PCB é um revestimento conformal, conforme discutido anteriormente.
Aqui estão alguns fatos que você precisa ao considerar seu uso:
- Revestimentos conformes têm espessuras variadas. Uma camada fina seria de 1mil, a média seria de 2-4 mil, enquanto 5 mil é a aplicação mais espessa.
- A medição da espessura deve ser determinada com precisão, pois isso afetaria o desempenho da placa. Normalmente, os PCBs não especificam a espessura do revestimento. Nas descrições do produto, a espessura é especificada como parte da espessura de cobre da placa (por exemplo, 1 oz, 2 oz, 3 oz).
- Os PCBs já vêm com revestimento conformal completo, pois esta é a única maneira de os itens passarem pelos padrões IPC 2 e 3.
- O revestimento de isolamento precisa ser removido, em alguns casos. Nesses cenários, os solventes podem dissolver a resina epóxi. Para revestimentos mais teimosos, ferros de solda ou técnicas de microbasting podem ser executadas.
Uma ótima aplicação de revestimento isolante de placas de circuito impresso deve resultar em proteção total da placa. A resistência dielétrica e um fluxo suave de correntes devem ser o resultado final, além dessa função primária.
Conclusão
Um PCB com recursos aprimorados e desempenho superior é o objetivo final de usar um fornecedor de PCB.
Para atender às suas solicitações, você precisa de uma empresa com as seguintes qualidades:
- Eles têm um suprimento suficiente de matérias-primas de alta qualidade (revestimento conformal + substratos)
- A empresa deve realizar inspeções completas de arquivos CAM antes da produção para garantir sua precisão.
- O fornecedor de PCB deve responder a todas as suas respostas de engenharia.
- O preço dos PCBs deve ser razoável.
- Eles devem estar sempre dispostos a ajudar com seus PCBs personalizados.
- Além disso, é importante que a empresa siga os regulamentos internacionais ao isolar PCBs.
Procurando itens de PCB com bom isolamento? Então, PCBTok é o seu fornecedor.