Desain PCB Tegangan Tinggi: Bahan, Keselamatan, dan Praktik Terbaik
Saat membuat PCB untuk bias tegangan DC tinggi, standar dan persiapan menjadi lebih ketat. Bahan dan desain PCB tegangan tinggi untuk pencegahan licin memastikan produk akhir aman dan fungsional. Hindari biaya dan bahaya yang meningkat dengan mempertimbangkan tips bahan dan desain PCB ini.
Bahan PCB untuk Tegangan Tinggi
Bahan yang digunakan dalam desain PCB tegangan tinggi perlu tetap pada performa puncak baik di lingkungan reguler maupun pada peristiwa tegangan berlebihan saat usia. Pertimbangkan bahan berikut untuk komponen utama PCB Anda:
- Bahan papan: Saat memilih bahan untuk PCB Anda, Anda harus memprioritaskan papan itu sendiri. Ini memberikan fondasi untuk fungsionalitas sisa PCB, jadi pertimbangkan semua faktor dalam desain Anda sebelum memesan bahan. Laminat FR4 menawarkan breakdown dielektrik yang sangat tinggi, tetapi juga memiliki struktur tepi yang lemah dan rentan terhadap kontaminasi. Epoxy BT memberikan resistensi yang baik secara keseluruhan, tetapi hanya cocok untuk aplikasi tertentu karena dinding sisi yang kuat. Laminat tegangan tinggi memiliki performa sangat tinggi tetapi juga harga tinggi.
- Tembaga: Tembaga yang digunakan untuk membuat via PCB Anda harus cukup berat untuk menahan arus tinggi dan stres mekanis. PCB harus mencakup sirkuit tembaga berat (4-10 oz) atau ekstrim (10-50 oz) dan bahan.
- Resin dan kaca: Meskipun tidak secara teknis merupakan komponen PCB utama, tingkat resin dan kaca di papan Anda akan mempengaruhi daya tahan dalam situasi tegangan tinggi. Papan dengan konten resin yang tinggi dan gaya kaca yang kecil menawarkan properti dielektrik terbaik.
Untuk menentukan apakah bahan akan memberikan cukup insulasi untuk bertahan pada bias tegangan DC tinggi, teliti Indeks Pelacakan Perbandingan (CTI) nya. CTI bahan menunjukkan tegangan di mana ia mulai rusak dalam tes standar. Perusahaan yang memproduksi laminat PCB membagikan angka CTI untuk produk mereka pada datasheet. Angka CTI ada dalam enam kategori dari 0 (>600 V) hingga 5 (<100 V), dengan Kategori 5 mengekspresikan tingkat insulasi terendah. Standar industri seperti IEC-60950-1 dan IPC-2221 juga menyebutkan bahan yang direkomendasikan untuk PCB tegangan tinggi.
Ingatlah bahwa selain menggunakan bahan yang cocok untuk lingkungan tegangan tinggi, Anda harus menemukan opsi yang dapat menahan faktor lingkungan lainnya. PCB dengan standar insulasi yang tinggi mungkin juga membutuhkan bahan yang berhasil dalam aplikasi vakum tinggi atau tekanan tinggi.
Tips Desain PCB Tegangan Tinggi
Setelah Anda memilih bahan PCB Anda, produsen Anda harus mengikuti prinsip desain yang meningkatkan kesesuaiannya untuk bias tegangan DC tinggi, seperti:
- Menciptakan finishing permukaan yang halus untuk meminimalkan kemungkinan licin
- Mengikuti standar keselamatan untuk jarak
- Mengurangi burr di tepi papan setelah routing
- Menghindari sudut tajam dalam tata letak jejak dan pading
Jarak Bebas vs. Jarak Pengintipan dalam PCB
PCB memiliki persyaratan jarak rapat yang diukur dalam jarak pengintipan dan jarak bebas. Dalam lingkungan tegangan tinggi, licin dapat dengan mudah terbentuk antara dua elemen konduktif PCB. Penjadwalan komponen yang benar mengurangi risiko terjadinya licin. Jarak bebas dan jarak pengintipan menentukan jarak ini. Jarak bebas merujuk pada jarak melalui udara antara dua konduktor. Jika dua elemen konduktif tidak memiliki jarak bebas yang cukup, peristiwa tegangan berlebihan dapat menyebabkan licin di antara mereka. Jarak pengintipan juga mewakili jarak antara dua konduktor, tetapi di permukaan material alih-alih melalui udara. Jarak pengintipan yang benar memastikan komponen papan tidak terlalu padat.
Aplikasi Tegangan Tinggi
Lebih banyak industri daripada yang Anda pikirkan membutuhkan PCB yang tahan tegangan tinggi. Kondisi seperti tekanan udara rendah menyebabkan tegangan melicin dengan tingkat yang meningkat, jadi beberapa aplikasi yang tidak segera menggunakan arus tinggi masih membutuhkan PCB dengan desain yang baik. Pelanggan membutuhkan PCB ini untuk aplikasi yang melibatkan:
- Kapal angkasa dan peralatan angkasa lainnya
- Pesawat ketinggian tinggi
- Laser canggih
- Sumber daya untuk kolider partikel
PCB yang berfungsi dalam aplikasi tegangan tinggi memenuhi teknologi inovatif yang tersedia saat ini. Insinyur, ilmuwan dan peneliti menggunakan teknologi ini untuk memperkaya pemahaman kita tentang cara dunia bekerja dan untuk mengembangkan teknologi yang lebih canggih lagi. Saat Anda membuat produk yang menampilkan PCB tegangan tinggi, Anda berkontribusi pada bidang STEM terdepan.
Informasi Lebih Lanjut tentang PCB
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang bahan yang digunakan untuk membuat PCB, hubungi kami online. Tim kami memahami proses di balik produksi dan pasokan PCB dan dapat mengarahkan Anda ke produk atau layanan yang Anda butuhkan untuk proyek Anda. Kami juga menyediakan PCB dalam berbagai macam bahan untuk banyak aplikasi. Panggil 717-558-5975 untuk berbicara dengan tim dukungan pelanggan kami tentang topik terkait PCB apa pun.
