De term polyimide combineert twee woorden: poly en imide.Poly verwijst naar polymeren, het woord imide staat voor "progressieve imidemonomeren".
Polymeren zijn het resultaat van synthetische of natuurlijke vorming.In termen van printplaten zijn de polymeermaterialen meestal synthetisch.Verschillende chemicaliën met amidebindingen zijn verantwoordelijk voor het produceren van de synthetische polyimiden die nodig zijn bij de fabricage van PCB's.Polymerisatie is het productieproces van polyimiden.De productie van PCB-materialen is het uiteindelijke resultaat van het polymerisatieproces.
FR-4 is een substraat voor een printplaat.Het cijfer 4 verwijst naar de kwaliteit van het materiaal.FR-4 is een vlambestendig materiaal dat is gestandaardiseerd door de National Electrical Manufacturers Association (NEMA).Daarom, wanneer een materiaal wordt toegepast met de term FR-4, betekent dit dat het materiaal voldoet aan de UL94V-0-norm.
Fabrikanten gebruiken gelamineerd glasvezel om de meeste FR-4-materialen te produceren.Ze smelten ruw glas en zetten ze om in filamenten van vezelgaren, en weven ze vervolgens in verschillende soorten glasvezeldoek.Ze coaten het doek met een bindmiddel en een hars die de hechting verbetert.Na voltooiing van het hechtingsproces verlijmen ze de plaat met een koperfolie.Deze koperbekleding is het basismateriaal voor het vervaardigen van PCB's.
De epoxyhars, glasdoek en gelamineerd koper in FR-4 printplaten maken deze platen stijf.Polyimide-materialen daarentegen zijn flexibeler, lichter en duurzamer dan FR-4-materialen.Polyimidematerialen zijn ook beter bestand tegen hitte en chemicaliën in vergelijking met FR-4-materialen.Hoewel polyimide-PCB's duurder zijn dan FR-4-platen, compenseerden betere kenmerken en eigenschappen van de eerste de hogere kosten.
Fabrikanten zijn in staat om de hoeveelheid flexibiliteit in polyimidematerialen tijdens de fabricage te regelen.Ze kunnen zowel zeer flexibele als stijve polyimideplaten produceren.Typen polyimidematerialen zijn onder meer:
Laagvloeiende polyimiden
De stijfheid die wordt geboden door low-flow polyimidematerialen is nodig voor het fabriceren van stijve PCB-circuits.Deze stijfheid geeft de planken substantiële stabiliteit in ongunstige omstandigheden van temperatuurschommelingen en mechanische trillingen.Low-flow polyimiden zijn zeer stabiel, zelfs in omstandigheden waarin standaard FR-4-circuits falen.
Zuivere polyimiden van de tweede generatie
Zuivere polyimiden zijn materialen van de tweede generatie.Ze zijn niet vlamvertragend - ze bevatten geen extra vertragers zoals bromiden.Om deze reden zijn pure polyimides stabiel en flexibel, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in verschillende elektrische apparaten als flexibele polyimide PCB's die een hoge veerkracht bieden tegen temperatuurschommelingen.
Polyimiden van de derde generatie
Deze geavanceerde versies van polyimiden van de tweede generatie bevatten additieven die ze vlamvertragend maken.Deze functie vermindert echter enigszins hun thermische stabiliteit.De productiekosten voor polyimiden van de derde generatie zijn echter vrij laag.
Gevulde polyimiden
Gevulde polyimiden worden meestal gebruikt om meerlagige platen te fabriceren.Ze bevatten veel vulmaterialen om krimp te voorkomen, wat de levensduur van de printplaten verlengt en hun kwetsbaarheid voor scheuren bij het boren of uitharden vermindert.
Het gebruik van polyimidematerialen voor PCB's heeft meerdere voordelen:
Elektronische apparaten vereisen vaak enorme veiligheidsmaatregelen voordat ze op de markt worden gebracht.Dit betekent PCB's die niet alleen veilig, maar ook duurzaam zijn.Dat is de reden waarom meer ingenieurs zich wenden tot polyimide-PCB's voor gebruik in elektronische producten van consumenten-, industriële en militaire kwaliteit.
