Der Begriff Polyimid kombiniert zwei Wörter – Poly und Imid.Poly bezieht sich auf Polymere, das Wort Imid steht für „progressive Imid-Monomere“.
Polymere sind ein Ergebnis synthetischer oder natürlicher Bildung.Bei Leiterplatten sind die Polymermaterialien meist synthetisch.Mehrere Chemikalien mit Amidbindungen sind für die Herstellung der für die Leiterplattenherstellung erforderlichen synthetischen Polyimide verantwortlich.Polymerisation ist der Prozess zur Herstellung von Polyimiden.Die Produktion von PCB-Materialien ist das Endergebnis des Polymerisationsprozesses.
FR-4 ist ein Substrat für eine Leiterplatte.Die Zahl 4 bezieht sich auf die Güteklasse des Materials.FR-4 ist ein schwer entflammbares Material, das von der National Electrical Manufacturers Association (NEMA) standardisiert wurde.Wenn also ein Material mit der Bezeichnung FR-4 verwendet wird, bedeutet dies, dass das Material dem UL94V-0-Standard entspricht.
Hersteller verwenden laminierte Glasfasern, um die meisten FR-4-Materialien herzustellen.Sie schmelzen Rohglas und wandeln es in Filamente aus Fasergarn um und weben sie dann zu Glasfasergeweben verschiedener Art.Sie beschichten das Tuch mit einem Haftvermittler und einem Harz, das die Haftung verbessert.Nach Abschluss des Klebevorgangs verkleben sie die Platine mit einer Kupferfolie.Diese Kupferplattierung ist das Basismaterial für die Herstellung von Leiterplatten.
Das Epoxidharz, das Glasgewebe und das laminierte Kupfer in FR-4-Leiterplatten machen diese Platinen starr.Im Gegensatz dazu sind Polyimidmaterialien flexibler, leichter und haltbarer als FR-4-Materialien.Polyimid-Materialien haben im Vergleich zu FR-4-Materialien auch eine bessere Hitze- und Chemikalienbeständigkeit.Obwohl Polyimid-Leiterplatten teurer sind als FR-4-Leiterplatten, gleichen bessere Merkmale und Eigenschaften der ersteren die höheren Kosten aus.
Hersteller sind in der Lage, das Maß an Flexibilität in Polyimidmaterialien während der Herstellung zu steuern.Sie können sowohl hochflexible als auch starre Polyimidplatten herstellen.Zu den Arten von Polyimidmaterialien gehören:
Low-Flow-Polyimide
Die Steifigkeit, die Low-Flow-Polyimidmaterialien bieten, ist für die Herstellung starrer PCB-Schaltungen erforderlich.Diese Steifigkeit verleiht den Platten eine erhebliche Stabilität bei widrigen Bedingungen wie Temperaturschwankungen und mechanischen Vibrationen.Low-Flow-Polyimide sind selbst unter Bedingungen, bei denen standardmäßige FR-4-Schaltkreise versagen, äußerst stabil.
Reine Polyimide der zweiten Generation
Reine Polyimide sind Materialien der zweiten Generation.Sie sind nicht flammhemmend – sie enthalten keine zusätzlichen Verzögerer wie Bromide.Aus diesem Grund sind reine Polyimide stabil und flexibel und eignen sich für den Einsatz in verschiedenen elektrischen Geräten als flexible Polyimid-Leiterplatten, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschwankungen bieten.
Polyimide der dritten Generation
Diese weiterentwickelten Versionen von Polyimiden der zweiten Generation enthalten Additive, die sie flammhemmend machen.Dieses Merkmal verringert jedoch etwas ihre thermische Stabilität.Die Produktionskosten für Polyimide der dritten Generation sind jedoch recht niedrig.
Gefüllte Polyimide
Gefüllte Polyimide werden typischerweise verwendet, um mehrschichtige Platten herzustellen.Sie enthalten viele Füllmaterialien, um ein Schrumpfen zu verhindern, was die Langlebigkeit der Leiterplatten erhöht und ihre Anfälligkeit für Risse beim Bohren oder Aushärten verringert.
Die Verwendung von Polyimidmaterialien für Leiterplatten bietet mehrere Vorteile:
Elektronische Geräte erfordern oft massive Sicherheitsmaßnahmen, bevor sie auf den Markt gebracht werden.Das bedeutet Leiterplatten, die nicht nur sicher, sondern auch langlebig sind.Aus diesem Grund wenden sich immer mehr Ingenieure Polyimid-Leiterplatten für den Einsatz in elektronischen Produkten für Verbraucher, Industrie und Militär zu.
