As placas de circuito impresso (PCBs) não possuem inerentemente capacidades de isolamento térmico; seu principal objetivo de projeto é normalmente a dissipação de calor eficiente, em vez da prevenção da transferência de calor. No entanto, em cenários de aplicação específicos onde é necessário “isolamento térmico” ou isolamento térmico, os seguintes métodos podem ser empregados:
Bloqueio de caminhos de condução de calor: por meio da seleção de materiais e do projeto estrutural, reduza a condução de calor de regiões de alta-temperatura para regiões de-baixa temperatura.
Mitigação dos efeitos da radiação térmica e da convecção: estabeleça barreiras entre fontes de alta-temperatura e componentes sensíveis para minimizar a troca de calor resultante da radiação térmica e do fluxo de ar.
Use substratos com baixa condutividade térmica: em áreas que exigem isolamento térmico, use substratos padrão à base de-resina-como FR-4 (com uma condutividade térmica de aproximadamente 0,3 W/m·K) e evite o uso de substratos metálicos altamente condutores (por exemplo, substratos de alumínio).
Aumente as lacunas de ar: utilize o ar como um isolante térmico natural designando regiões não{0}}condutoras entre as camadas da PCB ou abaixo dos componentes para minimizar a condução de calor.
Isolamento de cobre localizado: evite conexões de cobre de grandes{0}áreas ao redor de componentes sensíveis; em vez disso, empregue um design de almofada de "alívio térmico" para restringir o fluxo de calor na camada de cobre.
Adição de materiais de isolamento térmico: aplique almofadas de isolamento térmico flexíveis-como poliimida (PI), fibra cerâmica ou aerogel-com baixa condutividade térmica na superfície da PCB ou diretamente sobre os componentes.
Layout de separação física: separe espacialmente os componentes geradores de alto-calor-dos componentes sensíveis à temperatura-(como sensores, osciladores de cristal e capacitores eletrolíticos) para evitar interferência térmica.
Projeto de blindagem: instale blindagens de metal ou cerâmica em regiões de alto-calor e preencha o interior das blindagens com material de isolamento térmico para bloquear a radiação térmica e a convecção.
