Ο όρος πολυϊμίδιο συνδυάζει δύο λέξεις - πολυ και ιμίδιο.Το Poly αναφέρεται σε πολυμερή, η λέξη ιμίδιο αντιπροσωπεύει "προοδευτικά μονομερή ιμιδίου".
Τα πολυμερή είναι αποτέλεσμα συνθετικού ή φυσικού σχηματισμού.Όσον αφορά τις πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων, τα πολυμερή υλικά είναι ως επί το πλείστον συνθετικά.Αρκετές χημικές ουσίες με δεσμούς αμιδίου είναι υπεύθυνες για την παραγωγή των συνθετικών πολυϊμιδίων που είναι απαραίτητα για την κατασκευή PCB.Ο πολυμερισμός είναι η διαδικασία παραγωγής πολυϊμιδίων.Η παραγωγή υλικών PCB είναι το τελικό αποτέλεσμα της διαδικασίας πολυμερισμού.
Το FR-4 είναι ένα υπόστρωμα για ένα PCB.Ο αριθμός 4 αναφέρεται στον βαθμό του υλικού.Το FR-4 είναι ένα ανθεκτικό στη φλόγα υλικό τυποποιημένο από την National Electrical Manufacturers Association (NEMA).Επομένως, όταν οποιοδήποτε υλικό εφαρμόζεται με τον όρο FR-4, σημαίνει ότι το υλικό συμμορφώνεται με το πρότυπο UL94V-0.
Οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν πλαστικοποιημένο fiberglass για την παραγωγή των περισσότερων υλικών FR-4.Λιώνουν το ακατέργαστο γυαλί και το μετατρέπουν σε νήματα από νήματα από ίνες και στη συνέχεια τα υφαίνουν σε ύφασμα από υαλοβάμβακα διαφόρων τύπων.Επικαλύπτουν το ύφασμα με έναν παράγοντα σύζευξης και μια ρητίνη που ενισχύει την πρόσφυσή του.Αφού ολοκληρώσουν τη διαδικασία πρόσφυσης, συγκολλούν την σανίδα με ένα φύλλο χαλκού.Αυτή η επένδυση χαλκού είναι το βασικό υλικό για την κατασκευή PCB.
Η εποξειδική ρητίνη, το γυάλινο ύφασμα και ο πλαστικοποιημένος χαλκός στις πλακέτες κυκλωμάτων FR-4 καθιστούν αυτές τις πλακέτες άκαμπτες.Αντίθετα, τα υλικά πολυιμιδίου είναι πιο εύκαμπτα, ελαφρύτερα και πιο ανθεκτικά από τα υλικά FR-4.Τα πολυϊμιδικά υλικά έχουν επίσης καλύτερη θερμική και χημική αντοχή σε σύγκριση με τα υλικά FR-4.Αν και τα πολυϊμιδικά PCB είναι πιο ακριβά από τις πλακέτες FR-4, τα καλύτερα χαρακτηριστικά και ιδιότητες των πρώτων αντισταθμίζουν το υψηλότερο κόστος.
Οι κατασκευαστές είναι σε θέση να ελέγχουν την ποσότητα της ευκαμψίας στα πολυϊμιδικά υλικά κατά την κατασκευή.Μπορούν να παράγουν εξαιρετικά εύκαμπτες καθώς και άκαμπτες σανίδες πολυιμιδίου.Οι τύποι υλικών πολυιμιδίου περιλαμβάνουν:
Πολυϊμίδια χαμηλής ροής
Η ακαμψία που προσφέρουν τα υλικά πολυιμιδίου χαμηλής ροής είναι απαραίτητη για την κατασκευή άκαμπτων κυκλωμάτων PCB.Αυτή η ακαμψία δίνει στις σανίδες ουσιαστική σταθερότητα σε αντίξοες συνθήκες μεταβολής της θερμοκρασίας και μηχανικών δονήσεων.Τα πολυϊμίδια χαμηλής ροής είναι εξαιρετικά σταθερά ακόμη και σε συνθήκες όπου τα τυπικά κυκλώματα FR-4 αποτυγχάνουν.
Καθαρά Πολυιμίδια Δεύτερης Γενιάς
Τα καθαρά πολυϊμίδια είναι υλικά δεύτερης γενιάς.Δεν είναι επιβραδυντικά φλόγας - δεν περιέχουν πρόσθετα επιβραδυντικά όπως βρωμίδια.Για το λόγο αυτό, τα καθαρά πολυϊμίδια είναι σταθερά και εύκαμπτα, ταιριάζουν για χρήση σε διάφορες ηλεκτρικές συσκευές ως εύκαμπτα πολυιμίδια PCB που προσφέρουν υψηλή ανθεκτικότητα στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.
Πολυιμίδες τρίτης γενιάς
Αυτές οι προηγμένες εκδόσεις πολυιμιδίων δεύτερης γενιάς περιέχουν πρόσθετα που τα καθιστούν επιβραδυντικά φλόγας.Ωστόσο, αυτό το χαρακτηριστικό μειώνει κάπως τη θερμική τους σταθερότητα.Ωστόσο, το κόστος παραγωγής για πολυϊμίδια τρίτης γενιάς είναι αρκετά χαμηλό.
Γεμιστά Πολυιμίδια
Τα γεμισμένα πολυϊμίδια χρησιμοποιούνται συνήθως για την κατασκευή πολυστρωματικών σανίδων.Περιέχουν πολλά υλικά πλήρωσης για την πρόληψη της συρρίκνωσης, η οποία αυξάνει τη μακροζωία των πλακών κυκλωμάτων και μειώνει την ευπάθειά τους σε ρωγμές κατά τη διάτρηση ή τη σκλήρυνση.
Υπάρχουν πολλαπλά οφέλη από τη χρήση υλικών πολυιμιδίου για PCB:
Οι ηλεκτρονικές συσκευές απαιτούν συχνά τεράστια μέτρα ασφαλείας πριν από την κυκλοφορία τους στην αγορά.Αυτό σημαίνει PCB που δεν είναι μόνο ασφαλή, αλλά και ανθεκτικά.Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο περισσότεροι μηχανικοί στρέφονται σε PCB πολυιμιδίου για χρήση σε ηλεκτρονικά προϊόντα καταναλωτικής, βιομηχανικής και στρατιωτικής ποιότητας.
