Thuật ngữ polyimide kết hợp hai từ-poly và imide.Poly dùng để chỉ các polyme, từ imide đại diện cho “monome imide lũy tiến”.
Polyme là kết quả của sự hình thành tổng hợp hoặc tự nhiên.Về bảng mạch in, vật liệu polyme chủ yếu là tổng hợp.Một số hóa chất có liên kết amit chịu trách nhiệm sản xuất polyimide tổng hợp cần thiết trong chế tạo PCB.Polyme hóa là quá trình sản xuất polyimide.Sản xuất vật liệu PCB là kết quả cuối cùng của quá trình polyme hóa.
FR-4 là chất nền cho PCB.Số 4 đề cập đến loại vật liệu.FR-4 là vật liệu chống cháy được tiêu chuẩn hóa bởi Hiệp hội các nhà sản xuất điện quốc gia (NEMA).Do đó, khi bất kỳ vật liệu nào được áp dụng thuật ngữ FR-4, điều đó có nghĩa là vật liệu đó tuân thủ tiêu chuẩn UL94V-0.
Các nhà sản xuất sử dụng sợi thủy tinh nhiều lớp để sản xuất hầu hết các vật liệu FR-4.Họ nấu chảy thủy tinh thô và biến chúng thành các sợi nhỏ, sau đó dệt chúng thành vải sợi thủy tinh các loại.Họ phủ lên vải một chất kết dính và một loại nhựa giúp tăng cường độ bám dính của vải.Sau khi hoàn thành quá trình kết dính, họ dán bảng bằng một lá đồng.Lớp mạ đồng này là vật liệu cơ bản để sản xuất PCB.
Nhựa epoxy, vải thủy tinh và đồng nhiều lớp trong bảng mạch FR-4 làm cho các bảng này trở nên cứng cáp.Ngược lại, vật liệu polyimide linh hoạt hơn, nhẹ hơn và bền hơn vật liệu FR-4.Vật liệu polyimide cũng có khả năng chịu nhiệt và hóa chất tốt hơn so với vật liệu FR-4.Mặc dù PCB polyimide đắt hơn bảng FR-4, nhưng các tính năng và đặc tính tốt hơn của bảng trước bù lại chi phí cao hơn.
Các nhà sản xuất có thể kiểm soát mức độ linh hoạt của vật liệu polyimide trong quá trình chế tạo.Họ có thể sản xuất các tấm polyimide có độ dẻo cao cũng như cứng.Các loại vật liệu polyimide bao gồm:
Polyimide lưu lượng thấp
Độ cứng do vật liệu polyimide dòng chảy thấp mang lại là cần thiết để chế tạo các mạch PCB cứng.Độ cứng này mang lại cho bảng sự ổn định đáng kể trong các điều kiện bất lợi về sự thay đổi nhiệt độ và rung động cơ học.Polyimide lưu lượng thấp có độ ổn định cao ngay cả trong điều kiện khi mạch FR-4 tiêu chuẩn bị lỗi.
Polyimide tinh khiết thế hệ thứ hai
Polyimide tinh khiết là vật liệu thế hệ thứ hai.Chúng không phải là chất chống cháy—chúng không chứa chất chống cháy bổ sung như bromide.Vì lý do này, polyimide tinh khiết ổn định và linh hoạt, phù hợp để sử dụng chúng trong các thiết bị điện khác nhau dưới dạng PCB linh hoạt polyimide mang lại khả năng phục hồi cao trước sự thay đổi nhiệt độ.
Polyimide thế hệ thứ ba
Các phiên bản nâng cao này của polyimide thế hệ thứ hai có chứa các chất phụ gia làm cho chúng có khả năng chống cháy.Tuy nhiên, tính năng này phần nào làm giảm sự ổn định nhiệt của chúng.Tuy nhiên, chi phí sản xuất polyimide thế hệ thứ ba khá thấp.
Polyimide đầy
Polyimide đầy thường được sử dụng để chế tạo bảng nhiều lớp.Chúng chứa nhiều vật liệu độn để tránh co ngót, giúp tăng tuổi thọ của bảng mạch và giảm khả năng bị nứt khi khoan hoặc bảo dưỡng.
Có nhiều lợi ích khi sử dụng vật liệu polyimide cho PCB:
Các thiết bị điện tử thường yêu cầu các biện pháp an toàn lớn trước khi tung ra thị trường.Điều này có nghĩa là PCB không chỉ an toàn mà còn bền.Đó là lý do tại sao ngày càng có nhiều kỹ sư chuyển sang sử dụng PCB polyimide để sử dụng trong các sản phẩm điện tử cấp tiêu dùng, công nghiệp và quân sự.
