聚酰亞胺 PCB 是一種流行的印刷電路板材料，這要?dú)w功于它在 PCB 制造過程中提供的靈活性和強(qiáng)度。它與印刷電路板制造中最常用的更標(biāo)準(zhǔn)的 FR44 材料有什么區(qū)別？
當(dāng)您準(zhǔn)備制造印刷電路板時(shí)，最終產(chǎn)品的功能通常會(huì)決定組裝所需的材料。例如，用于航空航天的印刷電路板通常需要更先進(jìn)的材料，以確保它們?cè)跇O端條件下的功能以及使用它們的人的安全。耐熱性和柔韌性等因素在這些情況下可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用，但通常因此成本更高。用于手機(jī)和電視等商業(yè)設(shè)備的印刷電路板依賴于較便宜的 PCB 材料。
聚酰亞胺 PCB 和 FR-4 PCB 有什么區(qū)別？
印刷電路板制造中最常用的材料之一是 FR-4（阻燃等級(jí) 4）。由玻璃纖維和環(huán)氧樹脂制成并與銅箔層壓而成的復(fù)合材料，由于幾乎不吸水、高機(jī)械值、出色的絕緣性能和相對(duì)較好的耐熱性，非常適合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。
雖然此材料可能適用于標(biāo)準(zhǔn)電子設(shè)備，但在某些情況下卻并非如此。FR-4 印刷電路板是剛性的，一旦制造出來就很難安裝到某些設(shè)備中。雖然它們具有良好的耐熱性，但它們并不是為極端溫度而設(shè)計(jì)的并且會(huì)熔化（“FR”標(biāo)志并不表示該材料符合 UL94V-0，零件塑料材料易燃性安全標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)備和電器測(cè)試中）。
FR-4 材料可以很好地解決當(dāng)今印刷電路板制造面臨的許多常見問題，例如因濕度造成的損壞。但這絕不是一個(gè)普遍的選擇。對(duì)于柔性印刷電路板或剛?cè)峤Y(jié)合印刷電路板，聚酰亞胺 PCB 往往是更好的選擇。
聚酰亞胺 PCB 的類型
聚酰亞胺PCB材料是由含有亞胺單體結(jié)構(gòu)的合成聚合物制成的。它們通常用于柔性 PCB 的構(gòu)造。柔性印刷電路板，顧名思義，可以彎曲或扭曲。這使它們成為可穿戴技術(shù)或無法容納更大印刷電路板的非常規(guī)外殼的絕佳選擇。
在創(chuàng)建這種材料的過程中使用的化學(xué)品和添加劑可以產(chǎn)生多種變化，非常適合不同的場(chǎng)景。一些類型的聚酰亞胺 PCB 包括：
純聚酰亞胺
純聚酰亞胺是最古老的聚酰亞胺 PCB 材料之一，也是最簡單的一種。該材料不添加溴化阻燃劑等，性能穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的抗熱穩(wěn)定性和抗溫度變化能力，其薄膜結(jié)構(gòu)使其具有極強(qiáng)的柔韌性。
第三代聚酰亞胺
純聚酰亞胺的更新版本，這種材料含有純聚酰亞胺所不具備的：阻燃劑。雖然這使得這種類型的印刷電路板不太可能引起電氣火災(zāi)，但它缺乏純聚酰亞胺的熱穩(wěn)定性。它也是生產(chǎn)最簡單、成本最低的材料，由于較低的溫度和固化所需的時(shí)間，使其成為大規(guī)模生產(chǎn)的合適選擇。
低流動(dòng)聚酰亞胺
在所有聚酰亞胺材料中，低流動(dòng)性聚酰亞胺的柔韌性最低。然而，它比傳統(tǒng)的柔性 PCB 更能抵抗惡劣條件，使其適用于最極端的條件。
填充聚酰亞胺
這種材料包含額外的填料，有助于減少樹脂收縮，保護(hù)印刷電路板免受固化過程的影響。它壽命長，比剛性印刷電路板材料脆性小，并且耐熱。
聚酰亞胺PCB的優(yōu)點(diǎn)
雖然它們可能比典型的 FR-4 材料更昂貴，但聚酰亞胺材料擅長適應(yīng)不尋常的環(huán)境，這些環(huán)境會(huì)測(cè)試更堅(jiān)固的印刷電路板的極限。聚酰亞胺 PCB 的許多優(yōu)點(diǎn)包括：
耐用性——?jiǎng)傂杂∷㈦娐钒宀牧峡赡芎茈y觸摸，但這正是這種電路板的最大弱點(diǎn)之一。經(jīng)過多年的使用，這些印刷電路板會(huì)在反復(fù)使用后屈服于壓力并破裂。雖然聚酰亞胺印刷電路板材料的薄膜特性起初可能看起來脆弱而脆弱，但這是抵抗物理應(yīng)力的主要優(yōu)勢(shì)。考慮到航空航天印刷電路板制造的極端條件，柔性印刷電路板對(duì)于飛行、太空旅行、衛(wèi)星和軍事用途等各方面的持續(xù)成功至關(guān)重要。
熱穩(wěn)定性——聚酰亞胺材料可以承受各種極端條件，同時(shí)仍能完美發(fā)揮作用。雖然像 FR-4 這樣的材料可以更快地達(dá)到其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，但柔性印刷電路板可以承受高達(dá) 260°C 的溫度，具體取決于它所構(gòu)成的聚酰亞胺的類型。此外，聚酰亞胺材料的熱穩(wěn)定性使其能夠抵抗維修過程中可能發(fā)生的各種熱損壞。
耐化學(xué)性——使用聚酰亞胺材料的一個(gè)主要好處是它們能抵抗腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致印刷電路板腐蝕或其他損壞。這使它們對(duì)于這些應(yīng)用程序至關(guān)重要。
抗拉強(qiáng)度——與剛性印刷電路板材料不同，柔性 PCB 具有一定程度的彈性，使其能夠承受更高的最大負(fù)載而不會(huì)斷裂或開裂。除了低流動(dòng)性聚酰亞胺外，它們都可以扭曲和轉(zhuǎn)動(dòng)以適應(yīng)它們的環(huán)境。
靈活性——大多數(shù)消費(fèi)設(shè)備都是圍繞印刷電路板和它們所容納的其他組件構(gòu)建的，因此它們具有矩形結(jié)構(gòu)。然而，并非所有設(shè)備都適合這種形狀。聚酰亞胺材料不必以傳統(tǒng)形狀封裝。這對(duì)可穿戴技術(shù)和醫(yī)療設(shè)備來說是一大福音，它們可能必須符合人體形狀才能有效。
聚酰亞胺PCB材料的應(yīng)用
柔性印刷電路板的發(fā)明在各個(gè)行業(yè)都有許多開創(chuàng)性的應(yīng)用。
軍用PCB
保持和平需要機(jī)器 100% 正常運(yùn)行，功能強(qiáng)大且停機(jī)時(shí)間最短。柔性印刷電路板可以在極端條件下長時(shí)間運(yùn)行，并用于以下用途：
- 微波處理系統(tǒng)
- 國防導(dǎo)航系統(tǒng)
- 配電系統(tǒng)
航天PCB
從商業(yè)飛行到航天器，聚酰亞胺材料天生適合在湍流、高溫環(huán)境下長期運(yùn)行。
- 全權(quán)數(shù)字引擎控制
- 衛(wèi)星
- 電子飛行儀表
- 通訊系統(tǒng)
醫(yī)用多氯聯(lián)苯
Class 3 印刷電路板是指任何符合 IPC 質(zhì)量認(rèn)證的電路板，通常應(yīng)用于危及生命的機(jī)器。醫(yī)療印刷電路板通常使用柔性或剛?cè)峤Y(jié)合的材料，因?yàn)樗鼈儔勖L且耐化學(xué)品和其他干擾。
- 核磁共振機(jī)
- 超聲設(shè)備
- 可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備
商業(yè)印刷電路板
盡管許多用于商業(yè)用途的印刷電路板繼續(xù)依賴 FR-4 材料，但柔性 PCB 可以為許多新興行業(yè)帶來福音。隨著對(duì)更高計(jì)算能力的需求和可穿戴技術(shù)的興起，它們?cè)谖覀兗抑蟹胖玫脑O(shè)備中變得越來越普遍。
- 智能手表
- 視頻游戲系統(tǒng)
- 高端電視
電信線路板
全球各地的人們已經(jīng)開始依賴手機(jī)和良好的互聯(lián)網(wǎng)連接來過他們的生活，失去這些可能是災(zāi)難性的。電信依靠聚酰亞胺印刷電路板每天為數(shù)十億人提供無縫接入。
- 手機(jī)信號(hào)塔
- 電話交換系統(tǒng)
- 網(wǎng)絡(luò)電話設(shè)備
