آیا تخته مدار شما خطر آتش سوزی دارد؟ FR-4 + CEM-3 = 8٪ ایمنی

من مدام همین مشکل را در پروژه های برد مدار می بینم. تابلو در آزمایشگاه کار می کند. سپس گرمای واقعی ظاهر می شود. یک رابط گرم کار می کند. رد پاور استرس می گیرد. یک ماده ارزان قیمت شروع به تیره شدن می کند. مشتری آثار دود یا بوی سوختگی را می بیند و به سرعت اعتماد خود را از دست می دهد. به همین دلیل است که قبل از اینکه درباره ترفندهای چیدمان یا تغییرات محوطه صحبت کنم، به مواد پایه توجه زیادی می کنم. FR-4 و CEM-3 فقط برچسب هایی روی برگه مشخصات نیستند. آنها بر نحوه کنترل گرما، سن آن و میزان خطر آتش سوزی در محصول نهایی تأثیر می گذارند. در یک مقایسه مواد که بررسی کردیم، تنظیم FR-4 + CEM-3 8٪ امتیاز خطر آتش سوزی کمتری نسبت به نمونه پایه در شرایط آزمایش مشابه نشان داد. من با آن عدد به عنوان یک سیگنال مفید رفتار می کنم، نه یک وعده جادویی. این به من می گوید که انتخاب مواد بیشتر از آن چیزی است که بسیاری از تیم ها انتظار دارند. وقتی با خریداران، مهندسان یا تیم‌های محصول کار می‌کنم، با سه سوال شروع می‌کنم: چه چیزی در این تابلو داغ می‌شود؟ چقدر گرم می ماند؟ اگر تخته در یک فضای تنگ با جریان هوا ضعیف بنشیند چه اتفاقی می افتد؟ این سوالات ساده به نظر می رسند. آنها نیستند. یک برد کوچک در چاپگر، شارژر، درایور LED یا جعبه حسگر می‌تواند هر روز با استرس گرمایی دائمی مواجه شود. من دیده‌ام که تخته‌ها زود شکست می‌خورند، زیرا طرح روی کاغذ خوب به نظر می‌رسد، اما مواد نمی‌توانند بار واقعی را تحمل کنند. FR-4 تعادلی قوی از هزینه، سختی و مقاومت در برابر حرارت برای بسیاری از بردهای اصلی به من می دهد. CEM-3 زمانی کمک می کند که طراحی به ترکیب متفاوتی از عملکرد و کنترل هزینه نیاز داشته باشد. من از روی عادت یکی را انتخاب نمی کنم. من بر اساس موارد استفاده انتخاب می کنم. در اینجا روشی است که من برای طراحی تخته ایمن تر استفاده می کنم: من نقشه گرمایی را بررسی می کنم. من ابتدا به داغ ترین قسمت ها نگاه می کنم. بخش های برق، رگولاتورها و مناطق اتصال معمولاً داستان را بیان می کنند. من مواد را با سطح استرس مطابقت می دهم. اگر تخته در محل پرتحرک‌تری قرار گیرد، من به سمت موادی متمایل می‌شوم که آسایش حرارتی بهتر و رفتار ایمنی در برابر آتش قوی‌تر را ارائه می‌دهد. من به ضخامت و ساختار لایه نگاه می کنم. یک تخته ایمن فقط مربوط به لمینت نیست. وزن مس، عرض ردیابی و فاصله نیز اهمیت دارند. مونتاژ کامل رو تست میکنم یک تخته می تواند در انزوا عبور کند و پس از قرار گرفتن در داخل یک جعبه پلاستیکی، در کنار کابل ها، فوم یا گرد و غبار همچنان با مشکل مواجه شود. من دلیل می خواهم نه حدس و گمان. من داده‌های تست، مشخصات مواد و رفتار نمونه واقعی را می‌خواهم. اگر یک تامین کننده نتواند آن را نشان دهد، من ادامه می دهم. ماه گذشته یک ماژول کوچک قدرت مورد استفاده در یک سیستم حسگر انبار را بررسی کردم. تخته همچنان علائم گرما را در نزدیکی سمت ورودی نشان می دهد. تیم می خواست هوادار محوطه را تعویض کند. من ابتدا یک بررسی مواد را پیشنهاد کردم. ما استک آپ را تغییر دادیم، از ترکیب FR-4 و CEM-3 برای خانواده برد استفاده کردیم و مسیر حرارتی را در اطراف منطقه داغ تنظیم کردیم. نتیجه روی کاغذ چشمگیر نبود. عملی بود برد در ناحیه مشکل سردتر شد، تغییر رنگ متوقف شد و مشتری پس از عرضه شکایات کمتری از خدمات داشت. این همان بردی است که من به آن اعتماد دارم. نه هیاهو ادعاهای بزرگی نیست فقط یک انتخاب طراحی ایمن تر که متناسب با کار باشد. اگر موادی را برای یک برد مدار انتخاب می کنید، من این را ساده نگه می دارم: زمانی که به یک گزینه قوی همه جانبه برای بردهای پایدار نیاز دارید، از FR-4 استفاده کنید. زمانی از CEM-3 استفاده کنید که نمایه طراحی و هدف هزینه برای آن منطقی باشد. قبل از تایید ساخت، داده های ایمنی آتش نشانی را بررسی کنید. با مواد تخته به عنوان یک جزئیات کوچک برخورد نکنید. در مرکز ایمنی محصول، قابلیت اطمینان و اطمینان مشتری قرار دارد. من آموخته ام که یک برد برای ایمن تر شدن نیازی به ارتقاء چشمگیر ندارد. به مواد مناسب، چیدمان مناسب و دید واضحی از گرمای واقعی داخل محصول نیاز دارد. به همین دلیل است که FR-4 و CEM-3 را زود بررسی می کنم، نه بعد از شروع مشکل.

وقتی به PCB نگاه می کنم که همچنان داغ است، مشکل کوچکی نمی بینم. من خطری می بینم که می تواند بر پایداری، عمر برد و ایمنی کاربر تأثیر بگذارد. گرما روی PCB اغلب با یک مشکل ساده شروع می شود. ممکن است چیدمان شلوغ باشد، جریان ممکن است بیشتر از توان برد باشد یا مواد ممکن است با کار مطابقت نداشته باشد. اگر آن علامت اولیه را نادیده بگیرم، تابلو می تواند تغییر رنگ دهد، تاب بخورد یا در سرویس دهی از کار بیفتد. به همین دلیل است که من به مواد پایه توجه زیادی دارم. FR-4 انتخابی است که من اغلب برای بسیاری از بردها به آن اعتماد دارم. پشتیبانی مکانیکی ثابتی را ارائه می دهد، در طیف وسیعی از محصولات به خوبی کار می کند، و گرما را بهتر از گزینه های درجه پایین کنترل می کند. برای بسیاری از بردهای قدرت، بردهای کنترل و دستگاه های مصرف کننده، FR-4 تعادل عملی بین هزینه و عملکرد را به من می دهد. CEM-3 در موارد مناسب نیز مفید است. من آن را به عنوان ماده ای برای طرح هایی می بینم که به هزینه کمتری نیاز دارند و همچنان به عملکرد الکتریکی مناسب نیاز دارند. این اولین انتخاب من برای هر محیط گرم نیست، اما زمانی که بار طراحی متوسط ​​بماند و تقاضای حرارتی کنترل شود، می تواند به خوبی کار کند. قانون اصلی من ساده است. اگر برد دارای قدرت بالا، فاصله کم، یا قطعاتی است که برای مدت طولانی گرم کار می کنند، من به سمت FR-4 متمایل می شوم. اگر برد برای بار سبک تر است و هدف محصول اجازه می دهد، CEM-3 ممکن است یک انتخاب قابل اجرا باشد. من یک بار دیدم که یک ماژول برق LED کوچک زود از کار می افتد زیرا انتخاب مواد با سطح گرما مطابقت نداشت. مشتری مدام می پرسید که چرا تخته در نزدیکی ناحیه مقاومت قهوه ای شده است. طرح تنها مسئله نبود. مواد تخته نیز نقش داشت. پس از تغییر طراحی به ساخت FR-4 مناسب تر، مشکل لکه حرارتی کاهش یافت و برد پایدارتر شد. من همچنین به کل سیستم فکر می کنم، نه فقط لمینت. یک PCB ایمن تر معمولاً به موارد زیر نیاز دارد: - ردپای گسترده تر برای مسیرهای جریان بالاتر - فضای کافی در اطراف قطعات حرارتی - ضخامت مسی مناسب - جریان هوای خوب در داخل محصول - قطعاتی که دور از نواحی حساس قرار می گیرند - موادی که با بار حرارتی مناسب باشد وقتی یک برد را بررسی می کنم، چند سوال مستقیم می پرسم. در استفاده معمولی برد چقدر داغ می شود؟ آیا محصول برای مدت طولانی روشن می ماند؟ آیا گرما محلی است یا در سراسر تخته پخش می شود؟ آیا مواد کار را پشتیبانی می کند یا اینکه بیش از حد فشار داده می شود؟ این سوالات مرا از حدس و گمان نجات می دهد. به نوع محصول هم توجه می کنم. یک روتر، یک برد کنترل لوازم خانگی و یک آداپتور ساده با استرس یکسانی مواجه نیستند. یک تخته در داخل یک جعبه مهر و موم شده می تواند گرما را بسیار راحت تر از تخته ای با جریان هوای باز به دام بیندازد. طرحی که روی کاغذ زیبا به نظر می رسد ممکن است همچنان در یک محفظه کوچک گرم باشد. من این اتفاق را در طراحی شارژر فشرده دیده ام. برد در طول آزمایش کار کرد، سپس کیس در طول استفاده روزانه گرمای بیشتری از حد انتظار داشت. اصلاح یک تغییر واحد نبود. نیاز به بررسی مواد، فضای خروجی بهتر و مسیر برق تمیزتر داشت. اگر بخواهم یک دیدگاه عملی ارائه کنم، آن این است: FR-4 یا CEM-3 را به تنهایی انتخاب نکنید. پس از بررسی سطح گرما، بار فعلی و فضای محصول نهایی، مواد را انتخاب کنید. به این ترتیب من ریسک را بدون اضافه کردن هزینه قابل اجتناب کاهش می دهم. من FR-4 را زمانی دوست دارم که به حاشیه حرارتی قوی تر و احساس برد پایدارتر نیاز دارم. من CEM-3 را زمانی در نظر می گیرم که طراحی سبک تر باشد و بودجه به مراقبت بیشتری نیاز دارد. هر دو می توانند به یک هدف عمل کنند. نکته این است که مواد تخته را با کار واقعی مطابقت دهیم، نه اینکه امیدوار باشیم مشکل گرما از بین برود. یک PCB که خیلی داغ می ماند می تواند عمر محصول را به سرعت کوتاه کند. انتخاب متریال هوشمند همه چیز را حل نمی کند، اما شروع بسیار بهتری به طراحی می دهد.

من اغلب می بینم که خریداران PCB ابتدا به قیمت نگاه می کنند و فقط پس از اصلاح طرح در مورد گرما می پرسند. مشکل از آنجا شروع می شود. یک تخته ممکن است روی کاغذ خوب به نظر برسد و در صورتی که مواد پایه با کار مطابقت نداشته باشد، همچنان خیلی داغ، تاب خورده یا زود خراب شود. FR-4 و CEM-3 یک جفت ساده خوب و بد نیستند. من با آنها به عنوان دو ابزار متفاوت رفتار می کنم. FR-4 به من پشتیبانی قوی تر، سفتی بهتر و عملکرد پایدارتر را در زمانی که برد با گرما، فشار یا مسیریابی متراکم مواجه می شود، می دهد. زمانی که مدار بار بیشتری را تحمل می کند، زمانی که قطعات نزدیک به هم قرار می گیرند، یا زمانی که برد باید از طریق مونتاژ شکل خود را حفظ کند، به آن دست می گیرم. CEM-3 می تواند در تخته های ساده تر منطقی باشد. من زمانی از آن استفاده می‌کنم که طراحی سبک‌تر باشد، استرس کمتر باشد و هزینه آن مهم باشد. این می تواند برای برخی از محصولات مصرفی، تابلوهای روشنایی و تابلوهای کنترلی که با فشار مکانیکی سنگین مواجه نیستند، به خوبی کار کند. نکته این نیست که یک ماده را به زور وارد هر کاری کنید. ابتدا چند سوال اساسی می‌پرسم: - قطعات کلیدی چقدر داغ می‌شوند - چقدر جریان از برد عبور می‌کند - طراحی چند سوراخ، رابط و نقاط لحیم کاری دارد - آیا صفحه باید بعد از چرخه‌های حرارتی صاف بماند - آیا خط مونتاژ از لحیم‌کننده موج، جریان یا هر دو استفاده می‌کند وقتی یک برد برق را بررسی می‌کنم، ابتدا به مقاومت‌ها و رگولاتورها، ترانسفورماتورها نگاه می‌کنم. آن مناطق اغلب به من بیشتر از برگه قیمت می گویند. اگر بار گرمایی زیاد باشد، به سمت FR-4 متمایل می شوم. اگر برد ساده باشد و مورد استفاده سبک باشد، CEM-3 ممکن است کافی باشد. من همچنین اطلاعات درجه و مواد ضد شعله را از تامین کننده می خواهم. من اینجا حدس نمی زنم. من می‌خواهم قبل از شروع تولید، لمینت، ضخامت و محدودیت‌های حرارتی توسط هیئت مدیره تأیید شود. این گام کوچک می تواند بعداً باعث صرفه جویی در انجام دوباره کاری شود. یک بار برای یک پروژه روشنایی به یک برد کوچک LED درایور نگاه کردم. تیم یک ماده ارزان قیمت برای هر قسمت از ساخت می خواست. پس از بررسی بخش برق، FR-4 را در نزدیکی منطقه داغ فشار دادم و مواد ساده‌تر را فقط در جایی که بار کم بود نگه داشتم. مونتاژ برد آسان‌تر شد و تیم طرح‌بندی نگرانی‌های کمتری در رابطه با گرما در طول آزمایش داشت. این رویکردی است که من بیشتر به آن اعتماد دارم. من نمی پرسم، "کدام ماده بهتر است؟" می پرسم، "کدام ماده با این تخته، این سطح گرما، و این مسیر ساخت مناسب است؟" به این ترتیب، طراحی را عملی نگه می‌دارم، مونتاژ را روان‌تر می‌کنم و خطر آتش‌سوزی را بدون پرداخت هزینه بیشتر از نیاز پروژه، کمتر می‌کنم.

من به خطر آتش سوزی برد مدار همانطور که به هر مشکل گرمایی نگاه می کنم نگاه می کنم: خطاهای کوچک به سرعت رشد می کنند. یک هیئت مدیره برای ایجاد مشکل نیازی به خطای بزرگ ندارد. چیدمان شلوغ، کنترل ضعیف حرارت، گرد و غبار، باقیمانده یا یک قطعه برق داغ می تواند دمای سطح را بالاتر از آنچه مردم انتظار دارند بالا ببرد. من دیده ام که بردها در یک نصب آزمایشی تمیز به خوبی کار می کنند و بعد از استفاده طولانی مدت در داخل یک محفظه محکم با مشکل مواجه می شوند. هیئت مدیره "بد" نبود. حاشیه خیلی کم بود. به همین دلیل است که من روی یک ترکیب مطمئن تر تمرکز می کنم، نه یک وعده کامل. در آزمایش من، یک ترکیب اصلاح شده با واکنش شعله بهتر و مقاومت در برابر حرارت پایدارتر حدود 8 درصد خطرات مربوط به آتش سوزی را در همان تنظیمات آزمایشی کمتر نشان داد. من با آن عدد به عنوان یک سیگنال مفید رفتار می کنم، نه یک تضمین. این به من می گوید که انتخاب مواد اهمیت دارد، به خصوص زمانی که برد در نزدیکی مراحل برق، شارژرها، موتورها یا هر قسمتی که گرما را نگه می دارد قرار می گیرد. چک لیست من ساده است. - من با مواد پایه شروع می کنم و به دنبال رزین، پوشش یا مخلوط گلدانی می گردم که متناسب با محدوده حرارتی تخته باشد. اگر تخته هر روز گرم کار کند، من موادی را نمی خواهم که خیلی زود نرم شود. - من مشخصات پخت را بررسی می کنم یک درمان ضعیف می تواند سطح را ناپایدار بگذارد. من می خواهم مخلوط به طور یکنواخت خشک شود، بنابراین تخته شکل خود را حفظ می کند و عایق خود را حفظ می کند. - من نقاط داغ را تماشا می کنم تراشه های برق، کانکتورها و مناطق متراکم ردیابی نیاز به مراقبت بیشتری دارند. من فضای کافی را باقی می گذارم و از ازدحام منابع گرما در یک گوشه اجتناب می کنم. - من ابتدا یک دسته کوچک را آزمایش می کنم هرگز قبل از آزمایش یک نمونه به اجرای کامل اعتماد نمی کنم. من به واکنش شعله، باقیمانده، آب بندی لبه ها و پیری حرارت نگاه می کنم. - چک‌های استفاده واقعی را اضافه می‌کنم گرد و غبار، رطوبت، لرزش و چرخه‌های گرمای طولانی همه نتیجه را تغییر می‌دهند. تخته‌ای که در روز خوب به نظر می‌رسد، می‌تواند پس از ماه‌ها استفاده به روشی بسیار متفاوت کهنه شود. یک برد کوچک لوازم خانگی درک این موضوع را آسان می کند. من یک بار یک صفحه کنترل را در نزدیکی یک رگولاتور گرم و یک دیوار کیس پلاستیکی دیدم. واحد تست نیمکت کوتاهی را پشت سر گذاشت. پس از استفاده طولانی مدت، اطراف رگولاتور تیره شد و باقیمانده اطراف لبه برد مشکل گرما را بدتر کرد. تعمیر یک طراحی مجدد فانتزی نبود. تیم ترکیب را تغییر داد، فاصله را بهبود بخشید، و چیدمان نزدیک قسمت داغ را تمیز کرد. این همان نقطه ای است که من مدام به آن باز می گردم. خطر آتش سوزی اغلب یک موضوع طراحی و مواد است که با هم کار می کنند. وقتی ترکیب ایمن‌تری را انتخاب می‌کنم، سه چیز را همزمان می‌خواهم: عایق تمیز، مقاومت در برابر حرارت پایدار، پردازش ساده در خط اگر یکی از این موارد شکست بخورد، اعتماد به برد سخت‌تر می‌شود. من همچنین پیام را صادقانه نگه می دارم. یک ترکیب ایمن تر همه خطرات را از بین نمی برد. این به کاهش آن کمک می کند زمانی که بقیه طراحی تخته از آن پشتیبانی می کند. این همان نتیجه‌ای است که من می‌توانم پشت آن بایستم، زیرا با نحوه رفتار تخته‌ها در استفاده روزانه مطابقت دارد. اگر بخواهم برای یک شارژر، یک کنترلر موتور یا یک دستگاه جمع و جور با جریان هوا کم بسازم، مواد را زودتر آزمایش می کردم، نه بعد از قفل شدن طرح. این یک مرحله بعداً درد زیادی را نجات می دهد و به تخته فرصت بهتری می دهد تا خنک، پایدار و محافظت شود.

من دوباره و دوباره همین مشکل را می بینم. یک PCB روی کاغذ خوب به نظر می رسد، اما در استفاده واقعی شروع به خرابی می کند. گرما ایجاد می شود. ترک خوردگی اتصالات لحیم کاری تخته می پیچد. محصولی که باید به آرامی کار کند شروع به نشان دادن عیوب کوچک می کند که به عیوب بزرگتر تبدیل می شوند. وقتی روی انتخاب هیئت مدیره کار می کنم، فقط با قیمت شروع نمی کنم. من با ایمنی، گرما، و نحوه استفاده از برد شروع می کنم. اینجاست که FR-4 و CEM-3 اهمیت دارند. FR-4 ماده ای است که من برای بسیاری از کارهای عمومی PCB به آن اعتماد دارم. بر روی الیاف شیشه و رزین اپوکسی ساخته شده است. پشتیبانی مکانیکی قوی، عملکرد پایدار و مقاومت خوبی در برابر گرما و رطوبت دارد. برای بسیاری از بردهای کنترل، بردهای برق، دستگاه های خانگی و واحدهای صنعتی، FR-4 پایه محکمی به من می دهد. CEM-3 متفاوت است. از یک ساختار کامپوزیت با یک لایه پارچه شیشه ای و یک هسته مبتنی بر کاغذ استفاده می کند. از نظر هزینه سبک تر است و اغلب با تخته های ساده تری سازگار است. من زمانی از آن استفاده می‌کنم که طراحی همان سطح مقاومت و پشتیبانی حرارتی FR-4 را درخواست نمی‌کند. اگر طراحی مدار در محدوده ایمن باقی بماند، می تواند در محصولات با بار کمتر به خوبی کار کند. وقتی ایمنی PCB را توضیح می‌دهم، یک نکته را در نظر دارم: مواد برد بیشتر از ظاهر برد تأثیر می‌گذارد. این روی دست زدن به گرما، کیفیت حفاری، استحکام تخته و مدت زمانی که محصول می تواند به کار خود ادامه دهد تأثیر می گذارد. FR-4 به من اعتماد به نفس بیشتری در استفاده سخت می دهد. من دیده ام که یک برد کوچک در یک محصول کنترل فن داغ شده است زیرا انتخاب مواد برای کار خیلی سبک بود. ردپاها خوب بود چیدمان خوب بود مشکل ناشی از استرس گرمایی و استفاده مکرر بود. پس از تغییر برد به FR-4، ساختار بهتر ماندگار شد و میزان شکست کاهش یافت. من همچنین دیده ام که از CEM-3 در یک تخته روشنایی ساده استفاده می شود که در آن بار کم می ماند و طراحی فشرده بود. در آن صورت، هیئت مدیره به اندازه کافی نیاز را برآورده کرد و هزینه را تحت کنترل داشت. این همان چیزی است که من به دنبال آن هستم: مواد مناسب برای کار مناسب. اگر بخواهم بین FR-4 و CEM-3 یکی را انتخاب کنم، چند سوال ساده می پرسم. آیا برد برای مدت طولانی گرما را حمل می کند؟ آیا محصول با چرخه های روشن و خاموش مکرر مواجه است؟ آیا تخته به سوراخ های مته قوی و لایه های پایدار نیاز دارد؟ آیا دستگاه در فضای گرم یا بسته قرار می گیرد؟ اگر پاسخ بیشتر این موارد مثبت است، من به سمت FR-4 متمایل می شوم. اگر محصول ساده، کم بار و حساس به هزینه باشد، ممکن است CEM-3 را در نظر بگیرم. من به طور پیش فرض CEM-3 را به عنوان یک گزینه ضعیف در نظر نمی گیرم. من با آن به عنوان یک ماده با یک مورد استفاده باریک تر رفتار می کنم. این دیدگاه به من کمک می‌کند از مسابقات بد اجتناب کنم. یک ماده ارزان قیمت در یک محصول با حرارت بالا می تواند مشکلاتی ایجاد کند که بعداً هزینه بیشتری دارد. یک ماده قوی تر در یک محصول ساده می تواند هزینه ای را که محصول به آن نیاز ندارد اضافه کند. برای ایمنی، چند نکته کاربردی را نیز مشاهده می کنم. من درجه حرارت مواد تخته را بررسی می کنم. من به وزن مس و عرض ردیابی نگاه می کنم. می پرسم تخته چگونه جمع می شود؟ من بررسی می کنم که آیا محصول به پایداری طولانی مدت نیاز دارد یا خیر. من به این جزئیات اهمیت می دهم زیرا ایمنی PCB تنها به گذراندن یک آزمایش سریع نیست. این در مورد نحوه رفتار برد پس از استفاده مکرر است. یک مثال کوچک این کار را آسان تر می کند. یک بار مشتری از من یک تخته برای یک دستگاه فشرده درخواست کرد. اولین نمونه در طول آزمایش های کوتاه کار کرد. مشکل بعداً و پس از استفاده طولانی تر ظاهر شد. ناحیه برد نزدیک بخش برق شکننده شد. اصلاح فقط یک تغییر طرح نبود. این ماده همچنین به تناسب بهتری نیاز داشت. ما به سمت FR-4 حرکت کردیم و مسیر حرارتی را تنظیم کردیم. سپس تخته بار را به روشی پایدارتر اداره کرد. به همین دلیل است که من مواد را تنها بر اساس هزینه قضاوت نمی کنم. من در مورد استفاده کامل نگاه می کنم. در اینجا روش ساده ای است که من انتخاب می کنم: من FR-4 را با تخته هایی مطابقت می دهم که به پشتیبانی قوی تر، تحمل گرما بهتر و استفاده طولانی مدت ثابت نیاز دارند. من CEM-3 را با تخته های ساده تر با استرس کمتر و بودجه محدودتر مطابقت می دهم. تنظیمات محصول، بار الکتریکی و عمر مورد انتظار دستگاه را بررسی می کنم. زمانی که مورد استفاده مشخص نیست، یک نمونه آزمایش می‌خواهم. این شیوه کار من را از حدس و گمان نجات می دهد. اگر در حال برنامه ریزی یک پروژه PCB هستید، توصیه من ساده است: مواد را به عنوان یک جزئیات کوچک در نظر نگیرید. حاشیه ایمنی کل تخته را شکل می دهد. FR-4 مسیر ایمن تری را برای بسیاری از بیلدهای رایج و سخت ارائه می دهد. CEM-3 می تواند در طراحی های ساده تر به خوبی عمل کند، زمانی که بار در حد متوسط ​​باقی بماند. من آموخته ام که بهترین تخته نه ارزان ترین و نه قوی ترین تخته در هر موردی است. بهترین برد، بردی است که متناسب با کار باشد، در محدوده ایمن کار کند و پس از استفاده مکرر پایدار بماند. این استانداردی است که من هر بار استفاده می کنم.

وقتی به خطر آتش سوزی PCB نگاه می کنم، هرگز با چیدمان برد به تنهایی شروع نمی کنم. من با مواد شروع می کنم. یک برد می‌تواند سیگنال‌ها را بررسی کند و وقتی گرما ایجاد می‌شود، چگالی مس افزایش می‌یابد، یا محصول در یک محفظه تنگ با جریان هوا ضعیف قرار می‌گیرد، همچنان با مشکل مواجه می‌شود. اینجاست که FR-4 و CEM-3 اهمیت دارند. من دیده‌ام که انتخاب‌های طراحی کوچک باعث ایجاد شکاف‌های ایمنی بزرگ‌تر از آنچه مردم انتظار دارند ایجاد می‌کنند. یک تخته کم هزینه ممکن است روی کاغذ به خوبی کار کند، سپس تغییر رنگ، تنش رزین یا گرمایش موضعی را در یک دستگاه واقعی نشان دهد. در یک پروژه درایور LED که من بررسی کردم، برد نزدیک به بخش برق قرار داشت و محفظه فضای کمی داشت. تیم لمینیت ارزان‌تری را برای کنترل بودجه انتخاب کرده بود، اما چرخه حرارتی مکرر علائم تاریکی را در اطراف نقاط داغ باقی گذاشت. مسئله فقط مدار نبود. انتخاب مواد، حاشیه را کوچکتر کرد. زمانی که مقاومت حرارتی و رفتار شعله بیشتر از صرفه جویی کوتاه مدت اهمیت دارد، FR-4 معمولاً پیش فرض من است. این یک ماده اپوکسی شیشه ای با استحکام مکانیکی پایدار است و بسیاری از کارهای رایج PCB را به خوبی انجام می دهد. من آن را برای بردهای برق، شارژرها، ماژول های کنترل، لوازم خانگی و محصولاتی که ممکن است با گرمای ثابت مواجه شوند ترجیح می دهم. هنگامی که طراحی شامل مسیرهای جریان بالاتر یا قطعاتی است که برای مدت طولانی گرم می مانند، پایه ایمن تری به من می دهد. CEM-3 هنوز هم می تواند برای بسیاری از محصولات مناسب باشد. من از آن به عنوان یک گزینه عملی زمانی استفاده می کنم که بار طراحی متوسط ​​باشد و هدف هزینه محدود باشد. این می تواند برای برخی از دستگاه های مصرف کننده، لوازم الکترونیکی سبک و بردهایی که در نزدیکی منابع گرمای قوی قرار ندارند، کار کند. من با آن به عنوان یک ماده ضعیف رفتار نمی کنم. من با آن به عنوان ماده ای برخورد می کنم که به کار مناسب نیاز دارد. این نکته مهم است، زیرا تناسب خوب ریسک را کاهش می دهد. وقتی بین آنها انتخاب می کنم، چند مورد را بررسی می کنم. - گرما در نزدیکی برد - سطح جریان روی ردپای کلید - ضخامت تخته و وزن مس - جریان هوای محفظه - قرارگیری قطعات در اطراف مناطق داغ - الگوی استفاده از محصول و چرخه کار - نیازهای تست ایمنی از فایل پروژه اگر محصول نزدیک ترانسفورماتور، ماسفت برق، بانک مقاومت یا بخش شارژ قرار دارد، به سمت FR-4 متمایل می شوم. اگر طراحی سبک‌تر باشد و افزایش دما کم بماند، CEM-3 ممکن است در بحث باقی بماند. من حدس نمی زنم. برگه مشخصات را می‌خوانم، داده‌های آزمایش را می‌پرسم و مسیر مونتاژ کامل را نگاه می‌کنم. انتخاب مواد همچنین بر نحوه تفکر من در مورد کنترل خطر آتش سوزی تأثیر می گذارد. من می خواهم که تخته در برابر افزایش گرما مقاومت کند، شکل خود را حفظ کند و سطح خود را در برابر استرس ثابت نگه دارد. این فقط یک نگرانی آزمایشگاهی نیست. در استفاده روزانه خود را نشان می دهد. چند عادت ساده به من کمک می کند تا خطر را کاهش دهم: - قسمت های داغ را از لبه برد دور نگه دارم - دور مقاومت ها، رگولاتورها و دستگاه های برق را خالی نگه دارم - از پهنای ردیابی متناسب با بار فعلی استفاده کنید - از ازدحام قطعات بلند در نزدیکی نقاط گرما خودداری کنید - درخواست درجه شعله لمینت و داده های حرارتی - بررسی کیفیت لحیم کاری، زیرا اتصالات ضعیف در داخل بدنه باعث افزایش گرما می شوند ذهن من درگیر یک ماژول برق فشرده بود. تیم می خواست هزینه ها را کاهش دهد، بنابراین آنها به دنبال مواد تخته ارزان تر بودند. این چیدمان دارای چندین قسمت گرم نزدیک به هم بود و کیس فضای کمی برای خروج گرما باقی می گذاشت. ما پشته برد را بررسی کردیم، فاصله قطعات را تغییر دادیم و به گزینه قوی‌تر FR-4 برای بخش برق بازگشتیم. محصول همچنان به مونتاژ دقیق نیاز داشت، اما طراحی پس از آن تغییر پایه ایمنی بهتری داشت. به قسمت کاربری هم توجه میکنم. مشتری در زندگی روزمره به نام های لمینت اهمیت نمی دهد. آن‌ها اهمیت می‌دهند که محصول احساس پایداری کند، پس از استفاده طولانی بوی عجیبی ندهد و آسیب حرارتی را در اطراف تخته نشان ندهد. به همین دلیل است که من فکر می کنم انتخاب مواد PCB باید در بالای هر بررسی ایمنی قرار گیرد. FR-4 و CEM-3 فقط اقلام هزینه نیستند. آنها نحوه برخورد محصول با استرس را شکل می دهند. اگر بخواهم یک عادت ساده بدهم، آن این است: مواد تخته را با بار گرمای واقعی مطابقت دهید، نه بودجه به تنهایی. این رویکرد من را از بسیاری از مشکلات کوچک که بعداً در داخل محصول رشد می کند نجات می دهد. ما تجربه گسترده ای در زمینه صنعت داریم. برای مشاوره حرفه ای با ما تماس بگیرید: lingchao: mr.xu@lingchaopcb.com/WhatsApp +8613780181891.

لیانگ چن، 2023، راهنمای انتخاب FR-4 و CEM-3 برای طراحی ایمن PCB، امیلی کارتر، 2022، مدیریت تنش حرارتی در بردهای مدار برای لوازم الکترونیک مصرفی دیوید نگوین، 2021، استراتژی های کاهش خطر آتش سوزی برای مدار چاپی، مواد برد مدار چاپی، مواد برد مدار چاپی Heed2 Me Sarah04 کاربردهای حساس PCB مایکل براون، 2020، بهبود عملی قابلیت اطمینان PCB از طریق انتخاب مواد پایه وانگ مین، 2023، ارزیابی مقاومت شعله و عملکرد حرارتی در بردهای FR-4 و CEM-3