Las placas de circuito impreso (PCB) no poseen inherentemente capacidades de aislamiento térmico; su principal objetivo de diseño suele ser la disipación eficiente del calor en lugar de la prevención de la transferencia de calor. Sin embargo, en escenarios de aplicación específicos donde se requiere "aislamiento térmico" o aislamiento térmico, se pueden emplear los siguientes métodos:
Bloqueo de las rutas de conducción de calor: mediante la selección de materiales y el diseño estructural, reduzca la conducción de calor desde regiones de alta-temperatura a regiones de baja-temperatura.
Mitigar los efectos de la radiación térmica y la convección: establezca barreras entre las fuentes de alta-temperatura y los componentes sensibles para minimizar el intercambio de calor resultante de la radiación térmica y el flujo de aire.
Utilice sustratos con baja conductividad térmica: en áreas que requieran aislamiento térmico, utilice sustratos estándar-a base de resina-como FR-4 (con una conductividad térmica de aproximadamente 0,3 W/m·K) y evite el uso de sustratos metálicos altamente conductores (por ejemplo, sustratos de aluminio).
Aumente los espacios de aire: utilice el aire como aislante térmico natural designando regiones no-conductoras entre las capas de PCB o debajo de los componentes para minimizar la conducción de calor.
Aislamiento de cobre localizado: evite-conexiones de cobre de áreas grandes alrededor de componentes sensibles; en su lugar, emplee un diseño de almohadilla de "alivio térmico" para restringir el flujo de calor hacia la capa de cobre.
Adición de materiales de aislamiento térmico: aplique almohadillas de aislamiento térmico flexibles-como poliimida (PI), fibra cerámica o aerogel-con baja conductividad térmica a la superficie de la PCB o directamente sobre los componentes.
Diseño de separación física: separe espacialmente los componentes que generan alto-calor-de los componentes sensibles a la temperatura-(como sensores, osciladores de cristal y condensadores electrolíticos) para evitar interferencias térmicas.
Diseño de blindaje: instale escudos metálicos o cerámicos en regiones de alto-calor y rellene el interior de los escudos con material aislante térmico para bloquear la radiación térmica y la convección.
