Matériaux et conception de PCB pour haute tension

Lors de la création d'un circuit imprimé pour une polarisation CC haute tension, les normes et les précautions deviennent beaucoup plus strictes. Les matériaux PCB haute tension et la conception pour la prévention des arcs garantissent que le produit final est sûr et fonctionnel. Évitez les coûts et les risques accrus en gardant à l'esprit ces matériaux de PCB et ces conseils de conception.

Matériaux PCB pour haute tension

Les matériaux utilisés dans la conception de circuits imprimés haute tension doivent rester à des performances optimales dans les environnements normaux et les événements de surtension à mesure qu'ils vieillissent. Considérez les matériaux suivants pour les composants principaux de votre PCB :

• Matériau du tableau : Lors du choix des matériaux pour votre PCB, vous devez donner la priorité à la carte elle-même. Il fournit une base pour le reste des fonctionnalités du PCB, alors pesez tous les facteurs de votre conception avant de commander le matériel. Le stratifié FR4 offre une rupture diélectrique très élevée, mais il a également une structure de bord faible et une vulnérabilité à la contamination. L'époxy BT offre une bonne résistance tout autour, mais il ne convient qu'à certaines applications en raison de ses parois latérales solides. Les stratifiés haute tension ont des performances très élevées mais aussi des prix élevés.
• Cuivre : Le cuivre utilisé pour créer les vias de votre PCB doit avoir un poids suffisamment lourd pour résister aux courants élevés et aux contraintes mécaniques. Le PCB doit inclure des circuits et des matériaux en cuivre lourds (4-10 oz) ou extrêmes (10-50 oz).
• Résine et verre : Bien qu'il ne s'agisse pas techniquement d'un composant PCB majeur, les niveaux de résine et de verre de votre carte influenceront sa durabilité dans les situations de haute tension. Une carte à haute teneur en résine et un petit style de verre offrent les meilleures propriétés diélectriques.

Pour déterminer si un matériau fournira suffisamment d'isolation pour survivre à une polarisation CC haute tension, recherchez son indice de suivi comparatif (CTI). Le CTI d'un matériau indique la tension à laquelle il commence à se dégrader lors d'un test standardisé. Les entreprises qui fabriquent des stratifiés de PCB partagent les chiffres CTI de leurs produits sur les fiches techniques. Les nombres CTI sont répartis en six catégories allant de 0 (> 600 V) à 5 (<100 V), la catégorie 5 exprimant le niveau d'isolation le plus bas. Les normes industrielles telles que IEC-60950-1 et IPC-2221 mentionnent également les matériaux recommandés pour les PCB haute tension.

N'oubliez pas qu'en plus d'utiliser un matériau adapté aux environnements à haute tension, vous devez trouver une option capable de résister à d'autres facteurs environnementaux. Un circuit imprimé avec des normes d'isolation élevées pourrait également nécessiter des matériaux qui réussissent dans des applications à vide poussé ou à haute pression.

Conseils de conception de circuits imprimés haute tension

Une fois que vous avez choisi les matériaux de votre PCB, votre fabricant doit suivre des principes de conception qui augmentent son aptitude à la polarisation CC haute tension, tels que :

• Création d'une finition de surface lisse pour minimiser les risques d'arcs
• Suivre les normes de sécurité pour l'espacement
• Réduction des bavures sur les bords des planches après le fraisage
• Éviter les angles vifs dans la disposition des traces et des pastilles

Dégagement contre fuite dans les PCB

Les PCB ont des exigences d'espacement serré mesurées en ligne de fuite et en dégagement. Dans les environnements à haute tension, un arc peut facilement se former entre deux des éléments conducteurs du PCB. Un espacement correct des composants réduit le risque d'apparition d'un arc. Le dégagement et la ligne de fuite déterminent cet espacement. Le dégagement fait référence à la distance dans l'air entre deux conducteurs. Si deux éléments conducteurs n'ont pas un dégagement suffisant, un événement de surtension peut provoquer un arc entre eux. La ligne de fuite représente également la distance entre deux conducteurs, mais à la surface du matériau plutôt qu'à travers l'air. Une ligne de fuite appropriée garantit que les composants de la carte ne deviennent pas trop encombrés.

Applications haute tension

Plus d'industries que vous ne le pensez ont besoin de PCB qui résistent à la haute tension. Des conditions telles qu'une faible pression d'air provoquent des arcs de tension à un taux accru, de sorte que certaines applications qui n'utilisent pas immédiatement un courant élevé ont encore besoin d'un PCB avec une bonne conception. Les clients ont besoin de ces PCB pour les applications impliquant :

• Vaisseau spatial et autres équipements spatiaux
• Avions à haute altitude
• Lasers de haute technologie
• Alimentation pour collisionneurs de particules

Les PCB qui fonctionnent dans les applications haute tension alimentent les technologies les plus innovantes disponibles aujourd'hui. Les ingénieurs, les scientifiques et les chercheurs utilisent cette technologie pour faire progresser notre compréhension du fonctionnement du monde et pour développer des technologies encore plus avancées. Lorsque vous créez un produit doté d'un circuit imprimé haute tension, vous contribuez à des domaines STEM de pointe.

Plus d'informations sur les PCB

Pour en savoir plus sur les matériaux utilisés pour créer des PCB, contactez-nous en ligne. Les membres de notre équipe comprennent les processus de production et de fourniture de PCB et peuvent vous diriger vers le produit ou le service dont vous avez besoin pour votre projet. Nous fournissons également des PCB dans une large gamme de matériaux pour de nombreuses applications. Appelez le 717-558-5975 pour parler à notre équipe d'assistance client de tout sujet lié aux PCB.