PCB Blog - 基板 絶縁ガイド

PCBやプリント基板は電流が流れると熱を発生する。適切な基板 絶縁がなければ、この熱はPCBに深刻な問題をもたらす。

なぜ基板 絶縁が必要なのか。

基板 絶縁を理解する前に、PCBとは何かを理解しておく必要があります。

PCBまたはプリント基板は、銅板が付いた緑色の四角形（他の色もあります）です。ほとんどすべての電子機器で見つけることができます！プリント基板は電子機器を正常に動作させ、日常生活において重要であるがステルス部分にすることができる。それらがなければ、コンピュータ、電話、テレビ、電子製品は動作しないか、存在しない。

電気はPCBの機能に高い。PCBには印刷された銅線が含まれているので、自然に導電されています。しかし、電気部品が非導電性のハウジングにカプセル化されていないか、熱くなりすぎると危険になる可能性があります。銅元素の腐食を防止し、導電性材料との意外な接触を減らすために、PCBを絶縁しなければならない。適切な絶縁はPCBの過熱や爆発を防ぐのに役立ちます。

PCBを隔離する方法はいくつかあります。いくつかの一般的な基板 絶縁材料がありますが、絶縁の正確なタイプは一般的にPCB設計の用途に依存します。

基板 絶縁材料

一般的なPCB絶縁材料は、回路基板全体に電流を正確に流すために多層的に融合することができる非導電性基板として形成されることが多い。より簡単なPCBは、片面または単層であってもよい。複雑なPCB（例えば、高速デジタル通信用のPCB）は、20以上の層を含むことがある。

基板 絶縁材料と絶縁材料をよりよく理解するために、最も一般的な5つのPCB絶縁材料の形式を探索してみましょう。

FR-2

FR−2は低レベルの難燃性積層板オプションである。紙と可塑性フェノール樹脂から作られた複合材料で、軽量で耐久性があります。片面回路基板には通常この材料が使用されている。FR-2はハロゲン、疎水性がなく、簡単にプレスまたはミリングができます。FR-2はPCB絶縁の最も安価な選択肢の一つであり、使い捨て消費電子製品を生産する会社の一般的な選択肢である。

FR-4

FR-4は高級難燃性積層板オプションである。これはガラス繊維織物から作られた複合材料であり、通常は両面と多層PCBの製造に使用されている。FR-4はFR-2よりも高い温度と物理的圧力に耐えることができる。ハイエンドのコンシューマエレクトロニクスメーカーの流行の選択肢になるような、経済的で手頃な材料でもあります。FR-4の機械加工速度は速くなく、ミリング、プレスまたは機械加工の炭化タングステン工具が必要である。

むせんしゅうはすう

RF基板は、高出力無線周波数およびマイクロ波を使用する用途でPCBを動作させることを目的としている。RF基板は軍事電子、航空電子、航空電子に実装されたPCBに最も一般的に使用されている。

しかし、このタイプの基板を含む消費者向け電子製品があることに注意しなければならない。典型的なRF基板を構成するプラスチックは大量の絶縁を生じることはなく、大電流を発生させる役割を担う際の性能は優れている。RF及びマイクロ波PCBは、通常、1層又は2層のみである。

フレキシブル

ほとんどのプリント基板は平坦で剛性であるにもかかわらず、破断することなくほぼ任意の方向に曲げることができる革新的なPCBがいくつかあります。フレキシブル回路は、類似しているが独自の絶縁形態を必要とする。フレキシブル回路は通常、PCB絶縁スプレーを使用して保護されるほか、プラスチックフィルムも流行している。フレキシブル回路は、自由に移動し、狭い空間に適合するようにするために、薄くて丈夫なPCB絶縁コーティングを必要とする。

きんぞく

絶縁体として金属を選ぶのは変に見えるかもしれません。金属は通常導電性であり、予想外の導電性はPCBの故障、火災、または溶融を引き起こす。しかし、場合によっては、PCBが金属基板を有することが有利である可能性がある。金属は優れた熱伝導体であり、破裂や燃焼することなく巨大な電流に耐えられる。大量の電力を消費する受電デバイスに実装されるPCBは、効果的に機能するために金属基板を必要とする場合があります。

PCBの過熱、発火、発火を防ぐためには、十分に絶縁しなければならない。絶縁材料の種類はPCBが提供する用途タイプに対応している。

汎用電子PCBは、より簡単でコスト効率の高いFR−2またはFR−4基板を使用するのに適している。一方、RF基板は高出力無線周波に関する用途に適している。プラスチックのようなフレキシブル基板は、フレキシブル回路基板の絶縁要件を満たすのに適しています。金属は動力電子を涼しく保ちながら優れた熱伝導性を維持することができる。このことから、基板 絶縁は重要なことである。