Leiterplatten (PCBs) verfügen nicht grundsätzlich über Wärmeisolationsfähigkeiten; Ihr primäres Designziel ist in der Regel eine effiziente Wärmeableitung und nicht die Verhinderung der Wärmeübertragung. In bestimmten Anwendungsszenarien, in denen eine „Wärmedämmung“ bzw. Wärmeisolierung erforderlich ist, können jedoch folgende Methoden eingesetzt werden:
Blockieren von Wärmeleitungspfaden: Reduzieren Sie durch Materialauswahl und Strukturdesign die Wärmeleitung von Regionen mit hoher{0}}Temperatur zu Regionen mit niedriger{1}}Temperatur.
Abschwächung der Auswirkungen von Wärmestrahlung und Konvektion: Errichten Sie Barrieren zwischen Hochtemperaturquellen und empfindlichen Komponenten, um den Wärmeaustausch aufgrund von Wärmestrahlung und Luftströmung zu minimieren.
Verwenden Sie Substrate mit geringer Wärmeleitfähigkeit: Verwenden Sie in Bereichen, in denen eine Wärmedämmung erforderlich ist, Standardsubstrate auf Harz--Basis-wie FR-4 (mit einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,3 W/m·K) und vermeiden Sie die Verwendung von hochleitfähigen Metallsubstraten (z. B. Aluminiumsubstrate).
Luftspalte vergrößern: Nutzen Sie Luft als natürlichen Wärmeisolator, indem Sie nicht{0}}leitende Bereiche zwischen PCB-Schichten oder unter Komponenten festlegen, um die Wärmeleitung zu minimieren.
Lokalisierte Kupferisolierung: Vermeiden Sie großflächige Kupferverbindungen rund um empfindliche Komponenten. Verwenden Sie stattdessen ein „Thermal Relief“-Pad-Design, um den Wärmefluss in die Kupferschicht einzuschränken.
Hinzufügen von Wärmedämmmaterialien: Tragen Sie flexible Wärmedämmpads-wie Polyimid (PI), Keramikfasern oder Aerogel-mit geringer Wärmeleitfähigkeit auf die Leiterplattenoberfläche oder direkt über den Komponenten auf.
Physische Trennungsanordnung: Trennen Sie stark{0}}wärme-erzeugende Komponenten räumlich von temperaturempfindlichen-Komponenten (z. B. Sensoren, Quarzoszillatoren und Elektrolytkondensatoren), um thermisches Übersprechen zu verhindern.
Abschirmungsdesign: Installieren Sie Metall- oder Keramikabschirmungen über Bereichen mit hoher{0}}Hitze und füllen Sie das Innere der Abschirmungen mit Wärmeisolationsmaterial, um Wärmestrahlung und Konvektion zu blockieren.
