Bahan dan Desain PCB untuk Tegangan Tinggi
Saat membuat PCB untuk bias DC tegangan tinggi, standar dan tindakan pencegahan menjadi jauh lebih ketat. Bahan dan desain PCB tegangan tinggi untuk pencegahan busur memastikan produk akhir aman dan fungsional. Hindari peningkatan biaya dan bahaya dengan mengingat bahan PCB dan tips desain ini.
Bahan PCB untuk Tegangan Tinggi
Bahan yang digunakan dalam desain PCB tegangan tinggi harus tetap pada kinerja puncak baik di lingkungan reguler maupun peristiwa tegangan lebih seiring bertambahnya 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 dasar untuk fungsionalitas PCB lainnya, jadi pertimbangkan semua faktor dalam desain Anda sebelum memesan material. Laminasi FR4 menawarkan kerusakan dielektrik yang sangat tinggi, tetapi juga memiliki struktur tepi yang lemah dan kerentanan terhadap kontaminasi. Epoksi BT memberikan ketahanan yang baik di sekelilingnya, tetapi hanya cocok untuk aplikasi tertentu karena dinding sampingnya yang kuat. Laminasi tegangan tinggi memiliki kinerja yang sangat tinggi tetapi juga harga yang tinggi.
- Tembaga: Tembaga yang digunakan untuk membuat vias PCB Anda harus memiliki bobot yang cukup berat untuk menahan arus tinggi dan tekanan mekanis. PCB harus mencakup sirkuit dan material tembaga yang berat (4-10 oz) atau ekstrim (10-50 oz).
- Resin dan kaca: Meskipun secara teknis bukan komponen PCB utama, tingkat resin dan kaca di papan Anda akan memengaruhi daya tahannya dalam situasi tegangan tinggi. Papan dengan kandungan resin tinggi dan gaya kaca kecil menawarkan sifat dielektrik terbaik.
Untuk menentukan apakah suatu bahan akan memberikan insulasi yang cukup untuk bertahan dari bias DC tegangan tinggi, teliti Comparative Tracking Index (CTI)-nya. CTI bahan menunjukkan tegangan di mana ia mulai rusak dalam tes standar. Perusahaan yang memproduksi laminasi PCB memang membagikan angka CTI untuk produk mereka di lembar data. Angka CTI datang dalam enam kategori dari 0 (>600 V) hingga 5 (<100 V), dengan Kategori 5 menyatakan 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 bertegangan tinggi, Anda harus menemukan opsi yang tahan terhadap faktor lingkungan lainnya. PCB dengan standar insulasi yang tinggi juga dapat memerlukan material yang berhasil dalam aplikasi vakum tinggi atau bertekanan tinggi.
Tips Desain PCB Tegangan Tinggi
Setelah Anda memilih bahan PCB, pabrikan Anda harus mengikuti prinsip desain yang meningkatkan kesesuaiannya untuk bias DC tegangan tinggi, seperti:
- Membuat permukaan akhir yang halus untuk meminimalkan kemungkinan terjadinya lengkungan
- Mengikuti standar keamanan untuk jarak
- Mengurangi gerinda di tepi papan setelah perutean
- Menghindari sudut tajam pada jejak dan tata letak bantalan
Pembersihan vs. Creepage di PCB
PCB memiliki persyaratan jarak yang ketat yang diukur dalam rambat dan jarak bebas. Di lingkungan bertegangan tinggi, busur dapat dengan mudah terbentuk di antara dua elemen konduktif PCB. Jarak komponen yang benar mengurangi risiko terjadinya busur. Jarak bebas dan rambat menentukan jarak ini. Clearance mengacu pada jarak melalui udara antara dua konduktor. Jika dua elemen konduktif tidak memiliki jarak bebas yang cukup, peristiwa tegangan berlebih dapat menyebabkan busur di antara keduanya. Creepage juga mewakili jarak antara dua konduktor, tetapi pada permukaan material bukan melalui udara. Merambat yang tepat memastikan komponen papan tidak menjadi terlalu ramai.
Aplikasi Tegangan Tinggi
Lebih banyak industri daripada yang Anda kira membutuhkan PCB yang tahan terhadap tegangan tinggi. Kondisi seperti tekanan udara rendah menyebabkan tegangan naik dengan laju yang meningkat, sehingga beberapa aplikasi yang tidak segera menggunakan arus tinggi masih membutuhkan PCB dengan desain yang baik. Pelanggan membutuhkan PCB ini untuk aplikasi yang melibatkan:
- Pesawat luar angkasa dan peralatan luar angkasa lainnya
- Pesawat ketinggian tinggi
- Laser berteknologi tinggi
- Suplai daya untuk penumbuk partikel
PCB yang berfungsi dalam aplikasi tegangan tinggi mendukung teknologi paling inovatif yang tersedia saat ini. Insinyur, ilmuwan, dan peneliti menggunakan teknologi ini untuk memajukan pemahaman kita tentang cara dunia bekerja dan untuk mengembangkan teknologi yang lebih maju lagi. Saat Anda membuat produk yang menampilkan PCB tegangan tinggi, Anda berkontribusi pada bidang STEM mutakhir.
Informasi Lebih Lanjut Tentang PCB
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang bahan yang digunakan untuk membuat PCB, hubungi kami secara online. Anggota 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 bahan untuk berbagai aplikasi. Hubungi 717-558-5975 untuk berbicara dengan tim dukungan pelanggan kami tentang topik terkait PCB.
