Vật liệu cách điện: Phân loại, tiêu chuẩn, cách chọn & báo giá cho nhà máy/xưởng

Vật liệu cách điện là gì? 3 tiêu chí cốt lõi

1. Điện môi cao: chịu được điện áp lớn mà không đánh thủng; thể hiện qua cường độ điện môi (kV/mm), điện trở suất bề mặt/thể tích.

2. Ổn định cơ – nhiệt – môi trường: giữ kích thước, độ bền trong điều kiện nhiệt/ẩm/va đập của ca sản xuất.

3. Gia công & lắp ráp: hỗ trợ cắt – CNC – khoan – vát – khắc – dán với độ chính xác, bề mặt đẹp, ít bavia/xơ sợi.

Các nhóm vật liệu cách điện phổ biến 

Phip cách điện (laminate/composite)

Cấu tạo chung: lõi gia cường (vải sợi thủy tinh/giấy/vải cotton) + nhựa (epoxy/phenolic…), ép nhiệt – áp tạo tấm.

• FR4/G10/G11 (Epoxy fiberglass)

  • Đặc tính: bền cơ cao, điện môi tốt, ổn định kích thước, nhiều mã đạt UL94 V0.

  • Ứng dụng: jig/đồ gá ESD, tấm đỡ PCB, đệm cách điện – cách nhiệt, vách ngăn điện.

• Bakelite (phenolic) – gồm paper/cotton & bản ESD

  • Đặc tính: giá tối ưu, cách điện ổn, gia công dễ; bản Bakelite ESD dùng cho xưởng điện tử.

  • Ứng dụng: đế jig, đệm cách điện phổ thông, tay nắm chịu nhiệt, chi tiết cơ khí không đòi hỏi dung sai siêu chặt.

• Phip thủy tinh Epoxy fiberglass (biến thể)

  • Nhấn mạnh hơn về điện môi/nhiệt, phục vụ case khắt khe.

Chọn nhanh: FR4/G11 cho độ chính xác – ổn định – UL94 V0; Bakelite cho giá/hiệu quả phổ thông; Bakelite ESD khi cần chống tĩnh điện.

Vải thủy tinh & vải thủy tinh phủ Teflon 

• Đặc tính: điện môi tốt, chịu nhiệt, kháng hóa chất, bề mặt trơn, hệ số ma sát thấp (với PTFE).

• Ứng dụng: tấm lót cách điện chịu nhiệt, tách lớp trong hàn/ép nhiệt, đệm băng tải nhiệt, che chắn điện – nhiệt ở khu vực cần khả năng trượt.

Tấm silicon chịu nhiệt & cao su kỹ thuật

• Tấm silicon chịu nhiệt: điện môi tốt, bền nhiệt, đàn hồi, giảm rung; dùng làm đệm cách điện – cách nhiệt ở ép nhiệt/press.

• Tấm cao su kỹ thuật (NBR/EPDM/…): điện môi ở mức ứng dụng, phù hợp đệm – cách điện phụ trợ; ưu điểm về đàn hồi, chống rung.

Lưu ý: silicon/cao su không thay thế hoàn toàn phip trong bài toán điện môi – dung sai chính xác; thường kết hợp với phip/vải thủy tinh để đạt hiệu năng tổng thể.
-> Có thể bạn quan tâm: Tấm silicon chịu nhiệt

Tiêu chuẩn & thông số 

• UL94 (chống cháy): HB → V2 → V1 → V0 (tăng dần khả năng chống cháy). Nhiều mã FR4/G11 có V0; Bakelite tùy loại.

• ESD (chống tĩnh điện): yêu cầu điện trở suất bề mặt cụ thể (ví dụ 10^6–10^9 Ω/□).

• Điện môi/điện trở suất: đặc biệt quan trọng cho motor/biến áp/tủ điện.

• Nhiệt độ làm việc: nêu nhiệt độ đỉnh và liên tục (FR4/G10/G11 thường ~100–140°C; silicon chịu nhiệt cao, Bakelite ~100–130°C; tùy mã).

• Độ dày – kích thước – dung sai: xác định độ dày tiêu chuẩn và dung sai gia công để tối ưu chi phí/tỉ lệ scrap.

• Chứng từ: CO/CQ, RoHS/REACH, UL… phải ghi ngay trong PO nếu dự án cần.

Bảng so sánh nhanh cho quyết định kỹ thuật

Ứng dụng theo ngành & case tiêu biểu

• Cơ khí chính xác – jig/khuôn: tấm đế jig, spacer, đệm cách điện, chi tiết chịu nhiệt nhẹ; FR4/G11 cho dung sai chặt, Bakelite cho bản thử/chi phí tối ưu.

• Điện – điện tử/SMT: đồ gá ESD, tấm đỡ PCB, vách ngăn cách điện trong tủ điều khiển; khuyến nghị FR4 ESD/Bakelite ESD.

• Motor/biến áp: tấm cách điện, khe đệm, chặn cuộn; ưu tiên điện môi cao, ổn định nhiệt.

• Nhà máy/xưởng: tấm che chắn điện, đệm cách nhiệt – cách điện vùng nóng; kết hợp phip + silicon/vải thủy tinh.

• Băng tải – ép nhiệt: vải thủy tinh phủ PTFE và tấm silicon cho lót – tách lớp.

Quy trình chọn vật liệu cách điện 

1. Điều kiện làm việc: nhiệt (đỉnh/liên tục), ẩm, dầu/hóa chất, ESD hay không.

2. Cơ lý học: tải trọng, va đập, rung; độ cứng bề mặt, mài mòn; dung sai mong muốn.

3. Tiêu chuẩn/hồ sơ: UL94, ESD, RoHS/REACH, CO/CQ.

4. Quy cách: độ dày – kích thước – dung sai cắt/CNC – bề mặt (bo góc, vát mép…).

5. Ngân sách & tiến độ: ưu tiên mã phổ biến có sẵn; tối ưu layout cắt để giảm scrap.

Gợi ý nhanh:

• Jig ESD/độ chính xác cao → FR4/FR4 ESD (G11 nếu nhiệt cao).

• Đế/đệm phổ thông – tối ưu chi phí → Bakelite (có ESD nếu cần).

• Lót/ép nhiệt – trượt → Vải thủy tinh/ PTFE, tấm silicon.

Gia công & lắp đặt

1. Dao cụ & tốc độ cắt phù hợp FR4 (hao dao do sợi thủy tinh).

2. Khoan – vát mép để tránh nứt/chip cạnh, giảm ứng suất.

3. Kẹp chặt & chống rung khi cắt/CNC; rung làm xé sợi, lệch dung sai.

4. Kiểm soát nhiệt cắt (quá nóng làm mềm nhựa, xấu lỗ).

5. Bo góc nhỏ ở góc vuông để giảm nứt khi tải lặp.

6. Bulông & preload: dùng bề mặt tựa đủ rộng, tránh cấn – nứt tại lỗ.

7. Kiểm tra ESD sau gia công nếu yêu cầu chống tĩnh điện.

8. Phủ/đóng kín bề mặt với Bakelite (giảm hút ẩm).

9. Kết hợp vật liệu: phip cho độ cứng – điện môi, silicon/ptfe cho đệm – trượt – chịu nhiệt.

10. Bảo quản: khô ráo, phẳng, tránh nắng; tấm mỏng đặt nằm để hạn cong.

Báo giá vật liệu cách điện

Giá phụ thuộc: loại vật liệu (FR4/G10/G11/Bakelite/ESD/silicon/ptfe), độ dày – quy cách tấm, dung sai gia công, khối lượng, xuất xứ – thời điểm nhập, dịch vụ cắt/CNC.

Mẹo tối ưu:

• Chọn độ dày tiêu chuẩn (nếu cho phép).

• Tối ưu layout theo khổ tấm chuẩn, gom đơn theo batch định kỳ.

• Ưu tiên mã phổ biến để có giá & leadtime tốt.

• Dùng Bakelite cho bản thử; khi chốt sản xuất ổn định, chuyển FR4/G11 nếu cần.

Câu hỏi thường gặp 

1) Vật liệu cách điện nào “chuẩn” cho jig ESD?
FR4 ESD (ổn định kích thước, điện môi cao) hoặc Bakelite ESD (giá tối ưu). Chọn theo dải điện trở suất và dung sai mong muốn.

2) FR4 có UL94 V0 không?
Nhiều mã FR4 đạt UL94 V0, nhưng không phải tất cả. Nếu cần V0, chỉ định trong PO để xuất đúng mã + CO/CQ.

3) Bakelite có nhược điểm gì so với FR4?
Nhạy ẩm hơn, ổn định kích thước kém hơn FR4 ở môi trường ẩm nặng; bù lại giá tốt – gia công dễ.

4) Tấm silicon có dùng thay phip được không?
Silicon điện môi tốt và chịu nhiệt/đàn hồi, nhưng không thay thế phip trong bài toán độ cứng – dung sai – chịu tải; thường kết hợp phip + silicon.

5) Có CO/CQ? Cắt theo kích thước và CNC không?
Có đầy đủ CO/CQ; nhận cắt theo size – CNC – khoan – vát – khắc – dán, giao nhanh toàn quốc.

6) Nhiệt độ làm việc của vật liệu cách điện phổ biến là bao nhiêu?
Tùy loại/mã: FR4/G10/G11 thường ~100–140°C; Bakelite ~100–130°C; silicon/PTFE chịu nhiệt cao; nên nêu nhiệt độ đỉnh & liên tục.

Thông tin liên hệ 

Minh Phát Material – Công ty TNHH Công nghiệp Phụ trợ Minh Phát
Địa chỉ: 96 Yên Duyên, Yên Sở, Hoàng Mai, Hà Nội
Điện thoại: 0903454698 (Có Zalo)
Email: tuanminh.vlcn@gmail.com