ポリイミドという用語は、ポリとイミドという 2 つの単語を組み合わせたものです。ポリはポリマーを指し、イミドという言葉は「プログレッシブ イミド モノマー」を表します。
ポリマーは、合成または自然形成の結果です。プリント回路基板に関して言えば、ポリマー材料はほとんどが合成です。アミド結合を持ついくつかの化学物質は、PCB 製造に必要な合成ポリイミドの生成に関与しています。重合は、ポリイミドを製造するプロセスです。PCB 材料の製造は、重合プロセスの最終結果です。
FR-4はPCB用基板です。数字の 4 は、素材の等級を表します。FR-4 は、National Electrical Manufacturers Association (NEMA) によって標準化された難燃性材料です。したがって、FR-4 という用語が適用される材料は、その材料が UL94V-0 規格に準拠していることを意味します。
製造業者は、ほとんどの FR-4 材料を製造するために積層グラスファイバーを使用しています。生のガラスを溶かして繊維糸のフィラメントに変換し、さまざまな種類のガラス繊維クロスに織ります。カップリング剤と接着力を高める樹脂で布をコーティングします。接着工程が完了したら、基板を銅箔で接着します。この銅クラッドは、PCB を製造するためのベース材料です。
FR-4 回路基板のエポキシ樹脂、ガラス クロス、積層銅により、これらの基板は堅牢になります。対照的に、ポリイミド材料は、FR-4 材料よりも柔軟で、軽量で、耐久性があります。ポリイミド材料は、FR-4 材料と比較して、耐熱性と耐薬品性にも優れています。ポリイミド PCB は FR-4 ボードよりも高価ですが、FR-4 ボードのより優れた機能と特性により、より高い費用が相殺されます。
メーカーは、製造中にポリイミド材料の柔軟性の量を制御できます。剛性の高いポリイミド基板だけでなく、柔軟性の高い基板も製造できます。ポリイミド材料の種類は次のとおりです。
低流動性ポリイミド
低流量ポリイミド材料が提供する剛性は、リジッド PCB 回路の製造に必要です。この剛性により、ボードは、温度変化や機械的振動などの悪条件でも実質的な安定性を得ることができます。低流量ポリイミドは、標準の FR-4 回路が機能しない状況でも非常に安定しています。
第二世代の純粋なポリイミド
純粋なポリイミドは第二世代の材料です。難燃性ではありません。臭化物のような追加の難燃剤は含まれていません。このため、ピュアポリイミドは安定性と柔軟性が高く、温度変化に強いポリイミドフレキシブル基板として、さまざまな電気機器に使用されています。
第三世代ポリイミド
これらの高度なバージョンの第 2 世代ポリイミドには、難燃性にする添加剤が含まれています。ただし、この機能により、熱安定性が多少低下します。ただし、第 3 世代のポリイミドの製造コストは非常に低いです。
充填ポリイミド
充填ポリイミドは、通常、多層基板の製造に使用されます。収縮を防ぐために多くのフィラー材料が含まれているため、回路基板の寿命が長くなり、穴あけや硬化時に亀裂が入りにくくなります。
PCB にポリイミド材料を使用することには、複数の利点があります。
電子機器は、多くの場合、市場にリリースされる前に大規模な安全対策を必要とします。これは、PCB が安全であるだけでなく、耐久性があることを意味します。そのため、より多くのエンジニアが、民生用、工業用、および軍用グレードの電子製品で使用するためにポリイミド PCB に目を向けています。
