고전압용 PCB 재료 및 설계

고전압 DC 바이어스용 PCB를 만들 때 표준 및 예방 조치가 훨씬 더 엄격해집니다. 아크 방지를 위한 고전압 PCB 재료와 설계는 최종 제품이 안전하고 기능적임을 보장합니다. 이러한 PCB 재료와 설계 팁을 염두에 두어 비용 증가와 위험을 방지하십시오.

고전압용 PCB 재료

고전압 PCB 설계에 사용되는 재료는 노화에 따라 일반 환경과 과전압 이벤트 모두에서 최고 성능을 유지해야 합니다. PCB의 주요 구성 요소에 대해 다음 자료를 고려하십시오.

• 보드 자료: PCB용 재료를 선택할 때 보드 자체를 우선시해야 합니다. PCB의 나머지 기능에 대한 기초를 제공하므로 재료를 주문하기 전에 설계의 모든 요소를 ​​평가하십시오. FR4 라미네이트는 절연 파괴가 매우 높지만 가장자리 구조가 약하고 오염에 취약합니다. BT 에폭시는 모든 주변에서 우수한 저항을 제공하지만 강한 측벽으로 인해 일부 응용 분야에만 적합합니다. 고전압 라미네이트는 성능이 매우 높지만 가격도 높습니다.
• 구리: PCB의 비아를 만드는 데 사용되는 구리는 고전류와 기계적 스트레스를 견딜 수 있을 만큼 충분히 무거워야 합니다. PCB에는 무거운(4-10oz) 또는 극한(10-50oz) 구리 회로 및 재료가 포함되어야 합니다.
• 수지 및 유리: 기술적으로 주요 PCB 구성 요소는 아니지만 보드의 수지 및 유리 수준은 고전압 상황에서 내구성에 영향을 미칩니다. 높은 수지 함량과 작은 유리 스타일의 기판은 최고의 유전 특성을 제공합니다.

재료가 고전압 DC 바이어스를 견디기에 충분한 절연을 제공하는지 확인하려면 비교 추적 지수(CTI)를 조사하십시오. 재료의 CTI는 표준화된 테스트에서 재료가 파괴되기 시작하는 전압을 나타냅니다. PCB 라미네이트를 제조하는 회사는 데이터시트에서 해당 제품의 CTI 수치를 공유합니다. CTI 수치는 0(>600V)에서 5(<100V)까지 6가지 범주로 나뉩니다. 범주 5는 가장 낮은 절연 수준을 나타냅니다. IEC-60950-1 및 IPC-2221과 같은 산업 표준에도 고전압 PCB에 권장되는 재료가 언급되어 있습니다.

고전압 환경에 적합한 재료를 사용하는 것 외에도 다른 환경 요인을 견딜 수 있는 옵션을 찾아야 한다는 점을 기억하십시오. 절연에 대한 높은 표준을 가진 PCB에는 고진공 또는 고압 응용 분야에서 성공하는 재료도 필요할 수 있습니다.

고전압 PCB 설계 팁

PCB 재료를 선택하면 제조업체는 다음과 같은 고전압 DC 바이어스에 대한 적합성을 높이는 설계 원칙을 따라야 합니다.

• 호의 가능성을 최소화하기 위해 매끄러운 표면 마무리 만들기
• 간격에 대한 안전 기준 준수
• 라우팅 후 보드 가장자리의 버 감소
• 트레이스 및 패드 레이아웃의 날카로운 모서리 방지

PCB의 여유 공간 대 연면거리

PCB는 연면거리 및 공간거리로 측정되는 좁은 간격 요구사항이 있습니다. 고전압 환경에서 두 PCB의 전도성 요소 사이에 아크가 쉽게 형성될 수 있습니다. 구성 요소의 간격을 올바르게 지정하면 아크가 발생할 위험이 줄어듭니다. 공간과 연면 거리가 이 간격을 결정합니다. 클리어런스는 두 도체 사이의 공기를 통한 거리를 나타냅니다. 두 개의 전도성 요소에 충분한 여유 공간이 없으면 과전압 이벤트로 인해 두 요소 사이에 아크가 발생할 수 있습니다. 연면은 또한 두 도체 사이의 거리를 나타내지만 공기를 통하지 않고 재료 표면에 표시됩니다. 적절한 연면거리는 보드의 구성 요소가 너무 복잡해지지 않도록 합니다.

고전압 애플리케이션

생각보다 많은 산업에서 고전압을 견디는 PCB가 필요합니다. 낮은 기압과 같은 조건은 전압이 증가된 속도로 아크를 발생시키므로 높은 전류를 즉시 사용하지 않는 일부 애플리케이션에는 여전히 우수한 디자인의 PCB가 필요합니다. 고객은 다음과 관련된 애플리케이션에 이러한 PCB가 필요합니다.

• 우주선 및 기타 우주 장비
• 고고도 항공기
• 첨단 레이저
• 입자 충돌기용 전원 공급 장치

고전압 애플리케이션에서 작동하는 PCB는 오늘날 사용 가능한 가장 혁신적인 기술에 동력을 제공합니다. 엔지니어, 과학자 및 연구원은 이 기술을 사용하여 세상이 작동하는 방식에 대한 이해를 높이고 더욱 발전된 기술을 개발합니다. 고전압 PCB를 사용한 제품을 만들면 최첨단 STEM 분야에 기여하게 됩니다.

PCB에 대한 추가 정보

PCB 제작에 사용되는 재료에 대해 자세히 알아보려면 온라인으로 문의하십시오. 우리 팀 구성원은 PCB 생산 및 공급 이면의 프로세스를 이해하고 프로젝트에 필요한 제품 또는 서비스를 안내할 수 있습니다. 우리는 또한 수많은 응용 분야를 위한 광범위한 재료의 PCB를 공급합니다. 717-558-5975로 전화하여 PCB 관련 주제에 대해 고객 지원 팀과 이야기하십시오.